ПОСЛЕЗАВТРА
В США разрабатывают биосовместимый микрофон для слабослышащих
Современные кохлеарные имплантаты, позволяющие компенсировать потерю слуха для глухих и слабослышащих людей, все еще лишь частично вживляются в тело человека. На практике это означает, что часть такого устройство крепится снаружи головы, что не позволяет пользователю плавать, заниматься спортом или спать не снимая прибора. Американские инженеры попытались решить эту проблему, разработав полностью имплантируемое устройство. В исследовании приняли участие специалисты Массачусетского технологического института, Массачусетской больницы слуха и зрения, Гарвардской медицинской школы и Колумбийского университета.
Главной частью разработанного прототипа стал крошечный микрофон UmboMic из биосовместимых материалов, толщина которого лишь вдвое превышает толщину человеческого волоса. Новый микрофон выполнен из двух слоев пьезоэлектрического материала поливинилидендифторид (ПВДФ), между которыми установлена гибкая печатная плата. В отличие от других полностью вживляемых микрофонов, регистрирующих звук под кожей или движение косточек среднего уха и зачастую испытывающих проблемы с мягкими звуками и широкими частотами, целью UmboMic стал пупок барабанной перепонки (Umbo membranae tympanicae) — часть среднего уха, издающая слабые вибрации амплитудой всего несколько нанометров. Во время вибраций ПВДФ-слои устройства изгибаются, генерируя электрический заряд, который затем измеряется электродами печатной платы. При этом пьезоэлектрический материал слоев обеспечивает одинаковое накопление электрических помех на обоих ПВДФ-слоях (один из них генерирует положительный заряд, в то время как другой отрицательный), что позволяет значительно снизить уровень шумов при обработке сигнала. Второй важной составляющей нового устройства стал малошумный усилитель, потребляющий очень мало энергии и способный усиливать едва различимые вибрации среднего уха.
Предварительные испытания нового устройства показали хорошие результаты в диапазоне интенсивности и частоты человеческой речи. При этом низкий уровень шумов прототипа означает, что UmboMic способен уверенно различать очень тихие звуки. В качестве следующего шага создатели планируют запустить тесты устройства на животных, а также изучить варианты инкапсуляции устройства для бесперебойной работы в теле человека в течение 10 лет.