Algunas personas nacen con pérdida auditiva, mientras que otras la adquieren con la edad, las infecciones o la exposición prolongada al ruido. En muchos casos, los diminutos vellos de la cóclea del oído interno que permiten que el cerebro reconozca los pulsos eléctricos como sonido están dañados. Como un paso hacia una cóclea artificial avanzada, los investigadores de ACS Nano informan sobre una membrana conductora, que traducía las ondas sonoras en señales eléctricas coincidentes cuando se implantaba dentro de un oído modelo, sin necesidad de alimentación externa.

Cuando las células ciliadas dentro del oído interno dejan de funcionar, no hay forma de revertir el daño. Actualmente, el tratamiento se limita a audífonos o implantes cocleares. Pero estos dispositivos requieren fuentes de alimentación externas y pueden tener dificultades para amplificar el habla correctamente para que el usuario lo entienda. Una posible solución es simular pelos cocleares sanos, convirtiendo el ruido en señales eléctricas procesadas por el cerebro como sonidos reconocibles. Para lograr esto, investigadores anteriores probaron materiales piezoeléctricos autoalimentados, que se cargan cuando son comprimidos por la presión que acompaña a las ondas de sonido, y materiales triboeléctricos, que producen fricción y electricidad estática cuando son movidos por estas ondas. Sin embargo, los dispositivos no son fáciles de fabricar y no producen suficiente señal en las frecuencias involucradas en el habla humana. Entonces, Yunming Wang y sus colegas querían una manera simple de fabricar un material que usara compresión y fricción para un dispositivo de detección acústica con alta eficiencia y sensibilidad en una amplia gama de frecuencias de audio

Para crear un material piezo-triboeléctrico, los investigadores mezclaron nanopartículas de titanato de bario recubiertas con dióxido de silicio en un polímero conductor, que secaron en una película delgada y flexible. A continuación, quitaron las cubiertas de dióxido de silicio con una solución alcalina. Este paso dejó una membrana similar a una esponja con espacios alrededor de las nanopartículas, lo que les permite moverse cuando son golpeadas por ondas de sonido. En las pruebas, los investigadores demostraron que el contacto entre las nanopartículas y el polímero aumentó la producción eléctrica de la membrana en un 55 % en comparación con el polímero prístino. Cuando colocaron la membrana entre dos delgadas rejillas de metal, el dispositivo de detección acústica produjo una señal eléctrica máxima de 170 hercios, una frecuencia dentro del rango de la mayoría de las voces de los adultos. Finalmente, los investigadores implantaron el dispositivo dentro de un oído modelo y reprodujeron un archivo de música. Grabaron la salida eléctrica y la convirtieron en un nuevo archivo de audio, que mostraba una gran similitud con la versión original. Los investigadores dicen que su dispositivo autoalimentado es sensible al amplio rango acústico necesario para escuchar la mayoría de los sonidos y las voces. + Explora más

Uso de luz en lugar de electricidad en implantes cocleares