لا تحتاج المعينة السمعية الجديدة إلى بطاريات: فهي تستخدم الطاقة من الحركة

في حين أن المعينات السمعية تجعل حياة الناس أسهل، إلا أن لها حدودها - وهي عمر البطارية. ل

ولحل هذه المشكلة، يقوم العلماء بإنشاء نموذج أولي لجهاز يتم شحنه من تلقاء نفسه.

علماء من جامعة هواتشونغ للعلوم والتكنولوجيايتم تطوير نوع جديد من أدوات السمع في الصين. لإنشاء النموذج الأولي، استخدم الباحثون مادة إسفنجية لها خصائص كهرضغطية وكهربائية احتكاكية.

يتم إنتاج المواد الكهرضغطيةالتيار الكهربائي عند تعرضه لإجهاد ميكانيكي. ومع ذلك، في الأجهزة الكهربائية الاحتكاكية، تظهر الشحنات الكهربائية في المادة بسبب الاحتكاك. التأثير الكهربائي الاحتكاكي نفسه هو نوع من كهربة التلامس حيث تصبح بعض المواد مشحونة كهربائيًا بعد ملامستها مادة أخرى احتكاكًا.

مقتبس منACS نانو2021؛ دوى: 10.1021/acsnano.1c04242

ابتكر العلماء الصينيون كهربائيًا بيزو احتكاريًامواد المساعدة على السمع عن طريق طلاء جسيمات تيتانات الباريوم النانوية بالسيليكا. ثم قاموا بخلطهم مع بوليمر سائل موصل ، ثم جففوا الخليط على شكل غشاء رقيق مرن. استخدم العلماء بعد ذلك محلولًا قلويًا لإذابة قشور السيليكا للجسيمات النانوية ، تاركين الجسيمات نفسها حرة داخل الثقوب في مصفوفة البوليمر.

بعد تثبيت الغشاء بين اثنينحواجز شبكية معدنية رقيقة ، تأثرت بالموجات الصوتية. لقد جعلوا الغشاء بأكمله يهتز ذهابًا وإيابًا ، مما أدى إلى تكوين تيار كهربائي بسبب التأثير الكهروضغطي. بالإضافة إلى ذلك ، عندما ارتدت الجسيمات النانوية عن جدران غرف البوليمر المجوفة ، تم إنشاء شحنة احتكاك كهربائية. زاد من الطاقة الكهربائية الإجمالية للغشاء.

وقام الفريق باختبار الجهاز عن طريق تثبيتهإلى نموذج مصغر للأذن البشرية وتشغيل الموسيقى. عندما تم تحويل الإشارات الكهربائية الناتجة عن النموذج الأولي  في ملف صوتي رقمي، كانت النتيجة مشابهة جدًا للموسيقى الأصلية. وأظهرت الاختبارات الإضافية أن الجهاز كان حساسًا لنطاق صوتي واسع.

قراءة المزيد

التقط هابل صورة لنفس المجرة النشطة بفارق 20 سنة

أخبر علماء الفلك أين وكيف يتشكل الذهب والبلاتين في الكون

استمع إلى أصوات المريخ التي سجلتها مهمة المثابرة