科研人员利用打印技术制备高性能无铅柔性压电声敏传感器

根据世界卫生组织的数据，全球约有4.3亿人因耳蜗受损而遭受听力损失改善听力主要靠人工耳蜗可是，传统人工耳蜗的语音识别能力较低，刚性电极与软组织的不匹配可能导致神经损伤和耳鸣伴随着物联网和人工智能的发展，柔性自供电人工耳蜗的研究引起了广泛关注

据中科院发布，中科院化学所研究员宋彦林近期在各向异性材料合成和图案化器件制备方面取得一系列进展，如2D MXene和纳米晶复合材料研究，高性能原子厚2D半导体薄膜和器件直写研究制备了基于交替堆叠微电极的湿度感测超级电容器脱线2022，DOI: 10.1002/EEM2.12546)

压电材料可以作为未来人工耳蜗的良好候选材料而主流的含铅压电材料与生物不相容，对环境不友好，其他压电材料由于声电转换性能较低，电输出功率不足以直接刺激听觉神经因此，制造高性能无铅柔性压电声学传感器具有重要意义最近，受人类耳蜗外耳毛细胞的启发，团队报道了一种基于准同态相界的多组分无铅钙钛矿棒直写微锥阵列的策略该策略一方面利用取向工程和两个不同正交相之间形成的准同态相界，显著改善应力对压电材料性能的影响，实现压电响应的增强，另一方面，在压电薄膜表面引入微锥阵列，增加与声波的接触面积，增强对声波的吸收，从而制备出高性能的柔性压电声学传感器(FPAS)

本站了解到，该传感器具有灵敏度高，频响宽的特点，覆盖常见的语音频率，同时具有角度灵敏度，可用于记录声音信号，实现语音识别和人机交互FPAS还防水，耐酸碱，符合自然环境对可穿戴声学传感器的要求相关研究成果最近几天发表在《物质》杂志上

图1微锥阵列柔性压电声学传感器应用演示图

图2 FPAS的声音数据采集，人机交互应用和防水性能

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