Published July 3, 2018
| Version v1
Publication
Open
Design of Bionic Cochlear Basilar Membrane Acoustic Sensor for Frequency Selectivity Based on Film Triboelectric Nanogenerator
- 1. Beijing Institute of Nanoenergy and Nanosystems
- 2. Chinese Academy of Sciences
- 3. Peking University
Description
Sensorineural hearing loss tops the list of most suffering disease for the sake of its chronic, spirit pressing, and handicapped features, which can happen to all age groups, from newborns to old folks. Laggard technical design as well as external power dependence of conventional cochlear implant cumbers agonized patients and restrict its wider practical application, driving researchers to seek for fundamental improvement. In this paper, we successfully proposed a novel bionic cochlear basilar membrane acoustic sensor in conjugation with triboelectric nanogenerator. By trapezoidally distributing nine silver electrodes on both two polytetrafluoroethylene membranes, a highly frequency-selective function was fulfilled in this gadget, ranging from 20 to 3000 Hz. It is believed to be more discernable with the increment of electrode numbers, referring to the actual basilar membrane in the cochlear. Besides, the as-made device can be somewhat self-powered via absorption of vibration energy carried by sound, which tremendously facilitates its potential users. As a consequence, the elaborate bionic system provides an innovative perspective tackling the problem of sensorineural hearing loss.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يتصدر فقدان السمع الحسي العصبي قائمة أكثر الأمراض معاناة من أجل سماته المزمنة والضغط الروحي والمعوقين، والتي يمكن أن تحدث لجميع الفئات العمرية، من الأطفال حديثي الولادة إلى كبار السن. أدى التصميم الفني المتخلف بالإضافة إلى الاعتماد الخارجي على الطاقة لثقل غرسة القوقعة الصناعية التقليدية إلى إصابة المرضى بالألم وتقييد تطبيقه العملي على نطاق أوسع، مما دفع الباحثين إلى البحث عن تحسين أساسي. في هذه الورقة، اقترحنا بنجاح مستشعرًا صوتيًا جديدًا للغشاء القوقعي القاعدي الإلكتروني بالاقتران مع مولد النانو الكهربائي الثلاثي. من خلال توزيع تسعة أقطاب فضية بشكل شبه منحرف على كل من غشائي البولي تترافلوروإيثيلين، تم تحقيق وظيفة انتقائية عالية التردد في هذه الأداة، تتراوح من 20 إلى 3000 هرتز. يُعتقد أنه أكثر وضوحًا مع زيادة أعداد الأقطاب الكهربائية، في إشارة إلى الغشاء القاعدي الفعلي في القوقعة. إلى جانب ذلك، يمكن للجهاز المصنوع أن يعمل بالطاقة الذاتية إلى حد ما من خلال امتصاص طاقة الاهتزاز التي يحملها الصوت، مما يسهل بشكل كبير مستخدميه المحتملين. ونتيجة لذلك، يوفر النظام الإلكتروني المعقد منظورًا مبتكرًا لمعالجة مشكلة فقدان السمع الحسي العصبي.Translated Description (French)
La perte auditive neurosensorielle est en tête de liste des maladies les plus souffrantes en raison de ses caractéristiques chroniques, spirituelles et handicapées, qui peuvent arriver à tous les groupes d'âge, des nouveau-nés aux personnes âgées. La conception technique Laggard ainsi que la dépendance à l'énergie externe des implants cochléaires conventionnels alourdissent les patients agonisés et limitent son application pratique plus large, poussant les chercheurs à rechercher une amélioration fondamentale. Dans cet article, nous avons proposé avec succès un nouveau capteur acoustique à membrane basilaire cochléaire bionique en conjugaison avec un nanogénérateur triboélectrique. En répartissant de manière trapézoïdale neuf électrodes d'argent sur les deux membranes de polytétrafluoroéthylène, une fonction hautement sélective en fréquence a été remplie dans ce gadget, allant de 20 à 3000 Hz. On pense qu'il est plus discernable avec l'augmentation du nombre d'électrodes, en se référant à la membrane basilaire réelle dans la cochléaire. En outre, l'appareil tel que fabriqué peut être quelque peu auto-alimenté via l'absorption de l'énergie vibratoire transportée par le son, ce qui facilite énormément ses utilisateurs potentiels. En conséquence, le système bionique élaboré offre une perspective innovante s'attaquant au problème de la perte auditive neurosensorielle.Translated Description (Spanish)
La pérdida auditiva neurosensorial encabeza la lista de las enfermedades que más sufren por sus características crónicas, de presión espiritual y de discapacidad, que pueden ocurrir en todos los grupos de edad, desde recién nacidos hasta ancianos. El diseño técnico rezagado, así como la dependencia de la energía externa de los implantes cocleares convencionales, afectaron a los pacientes y restringieron su aplicación práctica más amplia, lo que llevó a los investigadores a buscar una mejora fundamental. En este artículo, propusimos con éxito un nuevo sensor acústico de membrana basilar coclear biónica en conjugación con un nanogenerador triboeléctrico. Al distribuir trapezoidalmente nueve electrodos de plata en ambas membranas de politetrafluoroetileno, se cumplió una función altamente selectiva de frecuencia en este dispositivo, que oscila entre 20 y 3000 Hz. Se cree que es más discernible con el incremento de los números de electrodos, refiriéndose a la membrana basilar real en la cóclea. Además, el dispositivo tal como está hecho puede ser algo autoalimentado a través de la absorción de la energía de vibración transportada por el sonido, lo que facilita enormemente a sus usuarios potenciales. Como consecuencia, el elaborado sistema biónico proporciona una perspectiva innovadora para abordar el problema de la pérdida auditiva neurosensorial.Files
s11671-018-2593-3.pdf
Files
(178.9 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:737b1d86ccc96cfe27a25fde88c5776d
|
178.9 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تصميم المستشعر الصوتي للغشاء القوقعي الأساسي الإلكتروني لانتقائية التردد بناءً على مولد النانو الكهروضوئي للفيلم
- Translated title (French)
- Conception du capteur acoustique à membrane basilaire cochléaire bionique pour la sélectivité de fréquence basée sur un nanogénérateur triboélectrique à film
- Translated title (Spanish)
- Diseño de Sensor Acústico de Membrana Basilar Coclear Biónica para Selectividad de Frecuencia Basado en Nanogenerador Triboeléctrico de Película
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2810048996
- DOI
- 10.1186/s11671-018-2593-3
References
- https://openalex.org/W1518396485
- https://openalex.org/W1907979007
- https://openalex.org/W1977812594
- https://openalex.org/W1988508433
- https://openalex.org/W1989838308
- https://openalex.org/W2016874216
- https://openalex.org/W2023969516
- https://openalex.org/W2034250720
- https://openalex.org/W2034834428
- https://openalex.org/W2037976268
- https://openalex.org/W2049230247
- https://openalex.org/W2053351827
- https://openalex.org/W2059450962
- https://openalex.org/W2059484586
- https://openalex.org/W2059998155
- https://openalex.org/W2070447196
- https://openalex.org/W2072351814
- https://openalex.org/W2092044336
- https://openalex.org/W2093018115
- https://openalex.org/W2114971338
- https://openalex.org/W2121901230
- https://openalex.org/W2138818244
- https://openalex.org/W2143077227
- https://openalex.org/W2278739584
- https://openalex.org/W2318230453
- https://openalex.org/W2335258120
- https://openalex.org/W2518862850
- https://openalex.org/W2560382522
- https://openalex.org/W2594624148
- https://openalex.org/W2761761469
- https://openalex.org/W2771578965
- https://openalex.org/W2774825965
- https://openalex.org/W4232250659