Algumas pessoas nascem com perda auditiva, enquanto outras a adquirem com a idade, infecções ou exposições prolongadas ao ruído. Em muitos casos, os minúsculos pêlos na cóclea do ouvido interno que permitem ao cérebro reconhecer pulsos elétricos como som são danificados. Como um passo em direção a uma cóclea artificial avançada, pesquisadores do ACS Nano relatam uma membrana condutora, que traduzia as ondas sonoras em sinais elétricos correspondentes quando implantada dentro de um modelo de ouvido, sem a necessidade de energia externa.
Quando as células ciliadas dentro do ouvido interno param de funcionar, não há como reverter o dano. Atualmente, o tratamento é limitado a aparelhos auditivos ou implantes cocleares. Mas esses dispositivos requerem fontes de alimentação externas e podem ter dificuldade em amplificar a fala corretamente para que seja compreendida pelo usuário. Uma solução possível é simular pêlos cocleares saudáveis, convertendo o ruído em sinais elétricos processados ​​pelo cérebro como sons reconhecíveis. Para conseguir isso, pesquisadores anteriores tentaram materiais piezoelétricos autoalimentados, que se tornam carregados quando são comprimidos pela pressão que acompanha as ondas sonoras, e materiais triboelétricos, que produzem atrito e eletricidade estática quando movidos por essas ondas. No entanto, os dispositivos não são fáceis de fabricar e não produzem sinal suficiente nas frequências envolvidas na fala humana. Então, Yunming Wang e seus colegas queriam uma maneira simples de fabricar um material que usasse compressão e fricção para um dispositivo de detecção acústica com alta eficiência e sensibilidade em uma ampla gama de frequências de áudio.

Para criar um material piezo-triboelétrico, os pesquisadores misturaram nanopartículas de titanato de bário revestidas com dióxido de silício em um polímero condutor, que secaram em um filme fino e flexível. Em seguida, eles removeram as conchas de dióxido de silício com uma solução alcalina. Essa etapa deixou para trás uma membrana semelhante a uma esponja com espaços ao redor das nanopartículas, permitindo que elas se empurrassem quando atingidas por ondas sonoras. Em testes, os pesquisadores mostraram que o contato entre as nanopartículas e o polímero aumentou a saída elétrica da membrana em 55% em comparação com o polímero puro. Quando eles colocaram a membrana entre duas finas grades de metal, o dispositivo sensor acústico produziu um sinal elétrico máximo de 170 hertz, uma frequência dentro do alcance da maioria das vozes dos adultos. Por fim, os pesquisadores implantaram o dispositivo dentro de uma orelha modelo e tocaram um arquivo de música. Eles gravaram a saída elétrica e a converteram em um novo arquivo de áudio, que apresentou uma forte semelhança com a versão original. Os pesquisadores dizem que seu dispositivo autoalimentado é sensível à ampla faixa acústica necessária para ouvir a maioria dos sons e vozes. + Explorar mais

Uso de luz em vez de eletricidade em implantes cocleares