Certaines personnes naissent avec une perte auditive, tandis que d'autres l'acquièrent avec l'âge, des infections ou des expositions au bruit à long terme. Dans de nombreux cas, les minuscules poils de la cochlée de l'oreille interne qui permettent au cerveau de reconnaître les impulsions électriques sous forme de son sont endommagés. Comme étape vers une cochlée artificielle avancée, les chercheurs d'ACS Nano rapportent une membrane conductrice, qui traduisait les ondes sonores en signaux électriques correspondants lorsqu'elle était implantée à l'intérieur d'une oreille modèle, sans nécessiter d'alimentation externe.

Lorsque les cellules ciliées à l'intérieur de l'oreille interne cessent de fonctionner, il n'y a aucun moyen d'inverser les dommages. Actuellement, le traitement est limité aux prothèses auditives ou aux implants cochléaires. Mais ces appareils nécessitent des sources d'alimentation externes et peuvent avoir des difficultés à amplifier correctement la parole afin qu'elle soit comprise par l'utilisateur. Une solution possible consiste à simuler des poils cochléaires sains, en convertissant le bruit en signaux électriques traités par le cerveau sous forme de sons reconnaissables. Pour ce faire, des chercheurs précédents ont essayé des matériaux piézoélectriques auto-alimentés, qui se chargent lorsqu'ils sont comprimés par la pression qui accompagne les ondes sonores, et des matériaux triboélectriques, qui produisent de la friction et de l'électricité statique lorsqu'ils sont déplacés par ces ondes. Cependant, les appareils ne sont pas faciles à fabriquer et ne produisent pas suffisamment de signal sur les fréquences impliquées dans la parole humaine. Ainsi, Yunming Wang et ses collègues cherchaient un moyen simple de fabriquer un matériau qui utilisait à la fois la compression et la friction pour un dispositif de détection acoustique avec une efficacité et une sensibilité élevées sur une large gamme de fréquences audio

Pour créer un matériau piézo-triboélectrique, les chercheurs ont mélangé des nanoparticules de titanate de baryum recouvertes de dioxyde de silicium dans un polymère conducteur, qu'ils ont séché en un film mince et flexible. Ensuite, ils ont retiré les coquilles de dioxyde de silicium avec une solution alcaline. Cette étape a laissé une membrane semblable à une éponge avec des espaces autour des nanoparticules, leur permettant de se bousculer lorsqu'elles sont touchées par des ondes sonores. Lors de tests, les chercheurs ont montré que le contact entre les nanoparticules et le polymère augmentait la puissance électrique de la membrane de 55 % par rapport au polymère vierge. Lorsqu'ils ont pris en sandwich la membrane entre deux fines grilles métalliques, le dispositif de détection acoustique a produit un signal électrique maximal à 170 hertz, une fréquence dans la gamme de la plupart des voix d'adultes. Enfin, les chercheurs ont implanté l'appareil à l'intérieur d'une oreille modèle et ont joué un fichier musical. Ils ont enregistré la sortie électrique et l'ont convertie en un nouveau fichier audio, qui présentait une forte similitude avec la version originale. Les chercheurs affirment que leur appareil auto-alimenté est sensible à la large plage acoustique nécessaire pour entendre la plupart des sons et des voix. + Explorer plus loin

Utilisation de la lumière au lieu de l'électricité dans les implants cochléaires