16 липня, 2024
Новий мікрофон може сприяти створенню повністю внутрішніх кохлеарних імплантів
За даними Національного інституту здоров’я, кохлеарні імплантати, крихітні електронні пристрої, які можуть забезпечувати відчуття звуку для людей із патологіями слухового апарату, допомогли покращити слух понад мільйону людей у всьому світі. Однак сьогодні вони імплантуються лише частково і працюють за допомогою зовнішнього обладнання, яке зазвичай розташовується збоку від голови. Ці компоненти обмежують можливості користувачів, наприклад, плавати, займатися спортом або спати під час носіння зовнішнього блоку, тому вчені активно працюють над створенням повністю внутрішніх кохлеарних імплантів.
На шляху до створення такого імплантату міждисциплінарна група дослідників із Массачусетського університету, Гарвардської медичної школи та Колумбійського університету створила імплантований мікрофон, який працює так само добре, як комерційні зовнішні мікрофони слухових апаратів. Саме мікрофон залишається однією з найбільших перешкод на шляху до впровадження повністю внутрішнього кохлеарного імплантату.
Цей крихітний мікрофон, датчик, виготовлений із біосумісного п’єзоелектричного матеріалу, вимірює незначні рухи на нижній частині барабанної перетинки, генерує електричний заряд при стисненні або розтягуванні. Аби максимізувати продуктивність пристрою, команда також розробила підсилювач, який покращує сигнал. Ця робота була розпочата понад 10 років тому, і зараз команда вчених чекає на подальше вдосконалення та тестування винаходу. Дослідники випробували мікрофон на людських вушних кісточках і виявили, що винахід надійно працює в межах інтенсивності та частотного діапазону людської мови.
Учені створили UmboMic, трикутний датчик руху 3 міліметри на 3 міліметри, що складається із двох шарів біосумісного п’єзоелектричного матеріалу під назвою полівінілідендифторид (PVDF). Шари PVDF затиснуті з обох боків гнучкої друкованої плати, утворюючи мікрофон розміром із рисове зерно та товщиною 200 мікрометрів (розмір двох людських волосин). Вузький наконечник UmboMic прилягатиме до пупка барабанної перетинки (umbo) – конусоподібного заглиблення в її центрі. Коли пупок вібрує та натискає на п’єзоелектричний матеріал, шари PVDF згинаються і генерують електричні заряди, які вимірюються електродами в шарі друкованої плати.
Джерело: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6439/ad5c6d