
工程师使用从电子芯片行业借来的制造技术创建了硅版本的关键听力器官。该设备可以作为机械传感器的原型,它像真实的耳朵一样起作用。
人的耳蜗不比小手指的尖端大,坐在你的头部深处,就像微型蜗牛从耳道一样。从这个贴合的角度来看,每个都将传入的声波转化为大脑理解的电动冲动。
耳蜗的内部被分为三个被两个薄膜分离的充满流体的腔室,其中一个是振动的基底膜。基底膜的表面上覆盖着成千上万的发际纤维,当特定频率的声波经过时,它们像微型调谐叉一样振动。
密歇根大学的Karl Grosh和Robert White建造的近乎真人大小的机械版本的工作方式与人类耳蜗相同。
在人类版本中,最接近耳膜的基底膜的末端狭窄而拉紧,覆盖着较短和僵硬的纤维,而另一端则更宽,更灵活,覆盖着更长,更liger的纤维。这些物理上的差异使基底膜可以根据其频率分离和传输声音。
频率是俯仰的量度,以每秒循环或赫兹(Hz)的速度进行测量;声音的音调越高,其频率越高。人耳蜗可以检测到20Hz至20,000Hz的频率。
Grosh解释说:“ 20Hz大致对应于您的低音炮在其最低设置中进行的深隆隆声,而20,000Hz就像一个非常非常高的哨声。”
虽然工程后的耳蜗可以检测到与人耳蜗相同的频率范围,但在频率过滤方面,大自然的版本仍然是无与伦比的,区分音高相似的声音的能力。格罗什(Grosh)告诉生活学。尖锐的过滤也可能是耳蜗连接到耳朵中其他结构的结果。
为了构建该设备,研究人员使用了一种从电子芯片制造中借来的技术,称为深反应离子蚀刻。与其他研究人员的过去尝试相比,这与近乎栩栩如生的大小相同,使Grosh和White的耳蜗与众不同。它们的模型还受益于硅油,这些硅油模仿了有助于频率过滤的人耳蜗中发生的更复杂的相互作用。
Grosh说,该设备有一天可能导致更有效的人工耳蜗植入物,但他警告说,这样的目标仍然遥不可及。同时,他认为这些设备可用于言语和音乐识别,并用作商业和军事设备中的机械传感器。