Vissa människor föds med hörselnedsättning, medan andra får den med ålder, infektioner eller långvarig bullerexponering. I många fall skadas de små hårstrån i innerörats snäcka som gör att hjärnan kan känna igen elektriska pulser som ljud. Som ett steg mot en avancerad artificiell cochlea, forskare inom ACS Nano rapportera ett ledande membran, som översatte ljudvågor till matchande elektriska signaler när det implanterades inuti ett modellöra, utan att kräva extern ström.

När hårcellerna inuti innerörat slutar fungera, finns det inget sätt att vända skadan. För närvarande är behandlingen begränsad till hörapparater eller cochleaimplantat. Men dessa enheter kräver externa strömkällor och kan ha svårt att förstärka tal korrekt så att det förstås av användaren. En möjlig lösning är att simulera friska cochlea-hår, omvandla brus till de elektriska signaler som bearbetas av hjärnan som igenkännbara ljud. För att åstadkomma detta har tidigare forskare provat självdrivna piezoelektriska material, som laddas när de komprimeras av trycket som åtföljer ljudvågor, och triboelektriska material, som producerar friktion och statisk elektricitet när de förflyttas av dessa vågor. Enheterna är dock inte lätta att tillverka och producerar inte tillräckligt med signaler över de frekvenser som är involverade i mänskligt tal. Så Yunming Wang och kollegor ville ha ett enkelt sätt att tillverka ett material som använde både kompression och friktion för en akustisk avkänningsenhet med hög effektivitet och känslighet över ett brett spektrum av ljudfrekvenser

För att skapa ett piezo-triboelektriskt material blandade forskarna bariumtitanat-nanopartiklar belagda med kiseldioxid till en ledande polymer, som de torkade till en tunn, flexibel film. Därefter tog de bort kiseldioxidskalen med en alkalisk lösning. Detta steg lämnade bakom sig ett svampliknande membran med utrymmen runt nanopartiklarna, vilket gör att de kan tränga runt när de träffas av ljudvågor. I tester visade forskarna att kontakt mellan nanopartiklarna och polymeren ökade membranets elektriska effekt med 55 % jämfört med den orörda polymeren. När de placerade membranet mellan två tunna metallgaller producerade den akustiska avkänningsenheten en maximal elektrisk signal på 170 hertz, en frekvens inom räckvidden för de flesta vuxnas röster. Slutligen implanterade forskarna enheten i ett modellöra och spelade upp en musikfil. De spelade in den elektriska utgången och konverterade den till en ny ljudfil, som visade en stark likhet med originalversionen. Forskarna säger att deras självdrivna enhet är känslig för det breda akustiska området som behövs för att höra de flesta ljud och röster. + Utforska vidare

Använda ljus istället för elektricitet i cochleaimplantat