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不再为没电所苦,中国研究团队开发“免电池助听器”

2024-11-24 207


助听器让听力受损的人能够重新聆听到这个世界的各种声音,但是电池寿命很可能带来不便,科学家为了解决这个问题,决定着手设计出一个能够自行发电、不需要电池的助听器。

这款助听器是由中国华中科技大学开发,其原型设备采用同时具有压电(piezoelectric)、摩擦电(triboelectric)特性的海绵材料。压电材料受到机械应力时会产生电流,摩擦电透过 2 种不同材料相互摩擦、分离而产生的电荷。

钛酸钡(BaTiO3)具有压电特性,因此科学家在奈米大小的钛酸钡涂上二氧化硅,再将这些颗粒混合到液态的导电聚合物中,等到混合物变干燥后,就形成薄且具弹性的膜。之后利用碱性溶液溶解掉二氧化硅的外层,让这些奈米颗粒更随兴地留在聚合物基体的孔洞中。

当薄膜被夹在两个薄金属网之间后,只要一遇到声波就会来回震动,透过压电效应产生电流。当奈米颗粒从中空聚合物的墙壁反弹时,同时会产生摩擦起电效应,比原本压电效应产生的电力输出再提高 55%。

之后,研究小组将设备装在人耳比例模型中,开始拨放音乐,发现原型设备所产生的电讯被转换成数位音档后,听起来和原始音乐非常相似。之后更进一步的测试表明,该设备对于各声音范围相当敏感,应该能够捕捉到人类听力范围内的大部分声音。

  • Battery-free hearing aid generates its own electricity
  • Acoustic Core–Shell Resonance Harvester for Application of Artificial Cochlea Based on the Piezo-Triboelectric Effect

(首图为示意图;来源:pixabay)

2021-10-29 16:54:00

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