IT之家 12 月 29 日訊息，根據世界衛生組織的資料，全球約 4。3 億人因耳蝸受損而遭受聽力損失，改善聽力主要靠人工耳蝸。然而，傳統的人工耳蝸語音識別能力較低，而且剛性電極與軟組織間的不匹配可能導致神經損傷和耳鳴等問題。隨著物聯網和人工智慧的發展，柔性自供電人工耳蝸的研究引起了廣泛關注。

據中科院釋出，中國科學院化學研究所研究員宋延林課題組近期在各向異性材料合成和圖案化器件製備方面取得了系列進展，如二維 MXene 與奈米晶複合材料研究（J。 Mater。 Chem。 A， 2022， 10， 14674-14691；Nano Res。 2022， DOI：10。1007 / s12274-022-4667-x），直寫高效能原子級厚二維半導體薄膜和器件研究（Adv。 Mater。 2022， DOI：10。1002 / adma。202207392），製備基於交替堆疊微電極的溼度感測超級電容器（Energy Environ。 Mater。 2022， DOI：10。1002 / eem2。12546）。

壓電材料可以作為未來人工耳蝸的有利候選材料，然而，主流含鉛壓電材料與生物不相容，對環境不友好，其他壓電材料的電輸出功率由於聲電轉換效能低，不足以直接刺激聽覺神經。因此，製造高效能無鉛柔性壓電聲學感測器意義重大。近日，該團隊受人類耳蝸外耳毛細胞的啟發，

報道了一種基於準同型相邊界的多組分無鉛鈣鈦礦棒的直寫微錐陣列策略

。該策略一方面利用取向工程和在兩個不同正交相（Amm2 和 Pmmm）之間形成的準同型相邊界，顯著提高應力對壓電材料效能影響，實現壓電響應增強；另一方面在壓電薄膜表面引入微錐陣列，增加與聲波的接觸面積，增強對聲波的吸收，從而製備高效能柔性壓電聲學感測器（FPAS）。

IT之家獲悉，

該感測器顯示出高靈敏度、寬頻率響應的特點，覆蓋常用的語音訊率，同時具有角度靈敏度，可用於記錄聲音訊號，並實現語音識別和人機互動

。FPAS 還具備防水和耐酸鹼等特點，滿足自然環境對可穿戴聲學感測器的要求。相關研究成果近日發表在 Matter 上。

圖 1 微錐陣列柔性壓電聲敏器件應用演示圖

圖 2 聲音資料採集、人機互動應用和 FPAS 的防水效能