圆窗式主动中耳种植压电换能器的设计研究

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:06
文章英文标题
Design Study of a Round Window Piezoelectric Transducer for Active Middle Ear Implants
正文
本报告描述了一种新型圆窗( RW )驱动的中耳种植体压电换能器的设计。换能器由压电元件、镀金铜波纹管、有机硅弹性体(聚二甲基硅氧烷、PDMS )、金属圆柱体(钨)和钛壳组成。压电元件固定在钛壳上,通过波纹管、PDMS和钨圆柱的相互作用产生机械谐振。通过机械振动分析(等效力学模型和有限元分析),推导出了适用于补偿感音神经性听力损失的PDMS和输出特性钨柱的尺寸,并在此基础上实现了RW压电换能器,并在空载条件下进行了台架试验,以确定其输出特性。换能器在0.1 ~ 1kHz的平坦频带内平均产生219.6 nm的位移,共振频率为2.3 kHz。为了评估输出特性,将响应与早期传感器的响应进行了比较。在相同电压( 6 Vp )驱动下,平带位移平均比其他换能器大30 nm,无反共振现象。因此,我们期望新型换能器能够作为助听器的输出设备,并期望它能提高语音识别,更有效地治疗高频感音神经性听力损失。
文章内容(英文)
This report describes the design of a new piezoelectric transducer for round window (RW)-driven middle ear implants. The transducer consists of a piezoelectric element, gold-coated copper bellows, silicone elastomer (polydimethylsiloxane, PDMS), metal cylinder (tungsten), and titanium housing. The piezoelectric element is fixed to the titanium housing and mechanical resonance is generated by the interaction of the bellows, PDMS, and tungsten cylinder. The dimensions of PDMS and the tungsten cylinder with output characteristics suitable for compensation of sensorineural hearing loss were derived by mechanical vibrational analysis (equivalent mechanical model and finite element analysis (FEA)). Based on the results of FEA, the RW piezoelectric transducer was implemented, and bench tests were performed under no-load conditions to confirm the output characteristics. The transducer generates an average displacement of 219.6 nm in the flat band (0.1–1 kHz); the resonance frequency is 2.3 kHz. To evaluate the output characteristics, the response was compared to that of an earlier transducer. When driven by the same voltage (6 Vp), the flat band displacement averaged 30 nm larger than that of the other transducer, and no anti-resonance was noted. Therefore, we expect that the new transducer can serve as an output device for hearing aids, and that it will improve speech recognition and treat high-frequency sensorineural hearing loss more effectively.
来源出处
Journal|[J]SensorsVolume 21, Issue 3. 2021. PP 946-946
DOI
https://doi.org/10.3390/S21030946

PDMS臻品推荐

PDMS-微流控基质材料-PDMS/道康宁SYLGARD184-聚二甲基硅氧烷/0.5KG(组)

产品说明书PDF自助在线看:http://www.pdmshub.com/sih

信息更新:

美国总工厂生产的0.5KG原始包装的PDMS延期至2021年9月16日后才能交货,默认我们将发国内库存的进口分装产品(02085925-0.5KG);另受制于有机硅大幅涨价潮影响,2021年9月1日后将上调销售价格,另行通知。Dow Corning=道康宁=Dow SiL=陶氏,都是同一家公司。 2021.09.01更新

美国总工厂生产的0.5KG包装的PDMS恢复正常进口,合法正规,质量金标准,欢迎订购使用。并承诺从我司购买的皆为原厂包装,100%未开封,附带技术手册,非国产灌装仿制、非分装、非仿冒外包装产品,可以放心使用。大量订购更有优惠。2021.04.01更新

备注:由于dowsil与道康宁公司合并,美国总工厂生产的PDMS,价格涨幅高达1倍之多,因针对科研用户使用,特备货规格0.5KG。如果您需要美国总工厂原厂生产的大规格包装的预定,可以与QQ 11366508联系给予报价/货期。2021.05更新

此链接为PDMS-微流控芯片/PDMS/道康宁SYLGARD184/小桶0.5KG装的链接。

一般性的产品性能参数表参考以下小桶装的参数:

微流控芯片/PDMS/道康宁SYLGARD184;微流控芯片/PDMS/道康宁SYLGARD184;微流控芯片/PDMS/道康宁SYLGARD184;

品牌型号:道康宁SYLGARD184

包装规格:0.5KG/罐[含有45.4g固化剂,总重量为0.5KG]

产品颜色:保质期限:36个月

存放环境说明:室温,阴凉处保存

备注说明:

美国道康宁道康宁SYLGARD 184硅橡胶是由液体组分组成的双组分套件产品,包括基本组分与固化剂。基本组分与固化剂按10:1重量比完全混合,中等粘度混合液的稠度与SAE 40机油相似。无论厚薄,混合液将固化成为具有韧性的透明弹性体,最适用于电子/电气方面的封装与灌封应用。 道康宁SYLGARD 184硅橡胶在25~150℃的温度范围内固化,无放热现象,无需二次固化。固化过程完成后,可立即在-55~200℃的温度范围内使用。 产品特性:低毒性,在常规的工业操作中,无特别的注意事项; 无溶剂或固化副产物, 固化时不放热;无需特殊的通风条件,不会产生腐蚀;固化时,收缩量小; 固化后, 透明具有弹性;抗震与减缓机械震动;振动的传递性能小;元件可裸视检查与易修补性; 环保性能;低吸水性,良好的耐辐射性能;高真空状态下的低漏气性; 优异的电性能;较大温度范围内的稳定性, 抗解聚;在-55~200℃范围内,甚至在密闭状态下保持弹性与柔韧性,性能稳定; 阻燃性,UL可燃性分级为94 V-1,温度等级:130℃ 产品用途: 道康宁SYLGARD 184硅橡胶在电气/电子的封装与灌封方面有广泛的应用。