Zabudnuté heslo?
Prihlásenie

Bezbatériový načúvací prístroj si vyrába vlastnú elektrinu

Bezbatériový načúvací prístroj si vyrába vlastnú elektrinu
Autor:
Roman Mališka
Zverejnené:
28. 10. 2021
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Hoci načúvacie prístroje uľahčujú život mnohým ľuďom so sluchovým postihnutím, ich obmedzená výdrž batérie môže byť problematická. Vedci sa teraz pustili do riešenia tohto nedostatku tým, že navrhli načúvací prístroj, ktorý nevyžaduje žiadne batérie.

Prototyp zariadenia je v súčasnosti vo vývoji na čínskej Huazhongskej univerzite vedy a techniky a obsahuje špongiový materiál s piezoelektrickými aj triboelektrickými vlastnosťami. Piezoelektrické materiály produkujú elektrický prúd, keď sú vystavené mechanickému namáhaniu, zatiaľ čo triboelektrické zariadenia generujú elektrický náboj v jednom materiáli tým, že mu umožňujú prísť do kontaktu s iným materiálom a potom z neho von.

Vedci vytvorili svoj piezo-triboelektrický materiál potiahnutím nanočastíc titaničitanu bárnatého oxidom kremičitým, zmiešaním týchto častíc do tekutého vodivého polyméru a potom vysušením zmesi do tenkej, flexibilnej membrány. Alkalický roztok sa potom použil na rozpustenie obalov oxidu kremičitého nanočastíc, pričom tieto častice zostali voľne sedieť v otvoroch v polymérnej matrici.

Prototyp zariadenia bol úspešne testovaný v modeli ľudského ucha.

Potom, čo bola membrána vložená medzi dve tenké kovové mriežky, bola vystavená zvukovým vlnám. Tieto vlny spôsobili, že celá membrána vibrovala tam a späť a generovala elektrický prúd prostredníctvom piezoelektrického efektu. Okrem toho, keď sa nanočastice odrazili od stien ich dutých polymérových komôr, vytvoril sa triboelektrický náboj. Ten zvýšil celkový elektrický výkon membrány až o 55 percent v porovnaní s tým, čo by bolo možné prostredníctvom piezoelektriky samostatne.

Tím testoval prototyp zariadenia tak, že ho namontoval do zmenšeného modelu ľudského ucha a potom do tohto modelu prehral hudbu. Keď boli elektrické signály vyrobené prototypom prevedené na digitálny zvukový súbor, zistilo sa, že výsledok znie veľmi podobne ako pôvodná hudba. Ďalšie testovanie ukázalo, že zariadenie je citlivé na široký akustický rozsah, takže by malo byť schopné zachytiť väčšinu hlasov a iných zvukov v dosahu ľudského sluchu.

Článok o výskume bol nedávno publikovaný v magazíne ACS Nano.