压电材料可以作为未来人工耳蜗术的良好候选材料。然而，到目前为止，大多数压电式听力装置都不能同时提供高灵敏度、所需的灵活性、广泛的频率选择性和生物兼容性。哺乳动物的外毛细胞具有耳蜗放大器的功能，机械地放大进入耳蜗处的微弱声音信号，并通过向行波提供反馈来实现信号的放大。
近日，受人类耳蜗外耳毛细胞放大器的启发，中科院化学所宋延林研究员，Lihong Li报道了一种新型的高效、灵活的压电声传感器(FPAs)，该传感器基于带有MPB的多元无铅钙钛矿棒Nb压电体微锥阵列。
文章要点
1）通过取向工程和在两个不同的正交相(Amm2和Pmmm)之间形成MPB，可以显著增强应力效应和促进应变膨胀，从而改善压电响应。此外，图案化的微锥阵列将增加与声波的接触面积，以增强对声能的吸收。因此，采用微锥阵列的FPA具有较高的灵敏度，分别为150.63 mV/pA和39.22 mV/pA-1∙cm2。
2）FPA具有0.1-3 kHz的宽频率响应范围，覆盖常用的语音频率，具有角度敏感性，可记录声音信号，并可实现语音识别和人机交互。此外，FPA在严重潮湿的环境中表现出极好的稳定性。
这项工作展示了FPAS在顺式和自给式声学传感中的应用，如声音定位和角度传感、可穿戴声学设备以及基于声学的人机交互。
参考文献
Xiang et al., High-performance microcone-array flexible piezoelectric acoustic sensor based on multicomponent lead-free perovskite rods, Matter (2022)
DOI：10.1016/j.matt.2022.11.023
https://doi.org/10.1016/j.matt.2022.11.023
