Le prototype a été testé avec succès à l’intérieur d’un modèle d’oreille humaine.
Bien que les appareils auditifs facilitent la vie de nombreuses personnes, l’autonomie limitée de leurs piles peut être problématique. Des scientifiques ont entrepris de remédier à ce problème en concevant un appareil auditif qui ne nécessite aucune pile.
Actuellement en cours de développement à l’Université des sciences et technologies de Huazhong, en Chine, le prototype intègre un matériau spongieux doté de qualités piézoélectriques et triboélectriques. Les matériaux piézoélectriques produisent un courant électrique lorsqu’ils sont soumis à une contrainte mécanique, tandis que les dispositifs triboélectriques génèrent une charge électrique dans un matériau en lui permettant d’entrer et de sortir du contact avec un autre matériau.
Les scientifiques ont créé leur matériau piézo-triboélectrique en enrobant des nanoparticules de titanate de baryum de dioxyde de silicium, en mélangeant ces particules à un polymère conducteur liquide, puis en séchant le mélange pour obtenir une membrane mince et flexible. Une solution alcaline a ensuite été utilisée pour dissoudre l’enveloppe de dioxyde de silicium des nanoparticules, laissant ces dernières en vrac dans les trous de la matrice polymère.
Après avoir été prise en sandwich entre deux fines grilles métalliques, la membrane a été soumise à des ondes sonores. Ces ondes ont fait vibrer la membrane d’avant en arrière, générant un courant électrique par effet piézoélectrique. De plus, lorsque les nanoparticules rebondissent sur les parois de leurs chambres polymères creuses, une charge triboélectrique est générée, ce qui augmente la production électrique totale de la membrane de 55 % par rapport à ce qui aurait été possible par l’effet piézoélectrique seul.
L’équipe a testé le dispositif en l’installant dans un modèle réduit d’oreille humaine, puis en diffusant de la musique dans ce modèle. Lorsque les signaux électriques produits par le prototype ont été convertis en un fichier audio numérique, le résultat s’est avéré très proche de la musique originale. D’autres tests ont montré que le dispositif est sensible à une large gamme acoustique, et qu’il devrait donc être capable de capter la plupart des voix et autres sons dans la gamme d’audition humaine.
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.1c04242
