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科学家设计无需电池的助听器 可自行发电

admin2021-10-2930

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据New Atlas报道,尽管助听器确实为许多人的生活带来了便利,但其有限的电池寿命可能是个问题。科学家们已经着手解决这一缺陷,设计了一种不需要电池的助听器。

目前,中国华中科技大学的研究人员正在开发这种原型设备,它采用了一种具有压电和摩擦电特性的海绵状材料。压电材料在受到机械压力时产生电流,而摩擦电设备则通过让一种材料与另一种材料接触和分离来产生电荷。

科学家们通过在钛酸钡纳米颗粒上涂抹二氧化硅,将这些颗粒混合到液体导电聚合物中,然后将混合物干燥成一个薄而灵活的膜,从而创造了他们的压电摩擦电材料。然后用碱性溶液溶解纳米颗粒的二氧化硅外壳,让这些颗粒松散地位于聚合物基体的孔中。

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在膜被夹在两个薄金属网之间后,科学家它被置于声波中。这些声波导致整个膜来回振动,通过压电效应产生电流。此外,当纳米颗粒在其中空聚合物腔壁上反弹时,产生了一个摩擦起电电荷--后者将膜的总电输出提高了55%,而这是通过压电自身所能实现的。

该团队通过将该装置安装在一个人耳的比例模型内,然后向该模型播放音乐来测试该装置。当原型产生的电信号被转换为数字音频文件时,发现其结果听起来非常像原始音乐。进一步的测试表明,该设备对广泛的声学范围敏感,因此它应该能够捕捉到人类听力范围内的大多数声音和其他声音。

关于这项研究的论文最近发表在《ACS Nano》杂志上。

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