Biomimetic Study on Whether Cochlea Was Created or Evolved
저자
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2022
작성언어
English
주제어
KDC
230
등재정보
3903
자료형태
학술저널
수록면
6-21(16쪽)
제공처
포유동물의 달팽이관은 특정 주파수로 소리를 분리하는 기저막과 소리 정보를 전기 신호로 변환해 청각신경을 통해 전달하는 스테레오 실리아로 구성되어 있다. 기저막의 기능을 모방하고 구조적 기능적 특성면에서 달팽이관이 창조됐는지 또는 진화했는지 여부를 조사하기 위해 유연한 폴리이미드 기판 위에 BaSrTiO₃을 사용하여 압전 음향센서를 제작했다. 제조된 센서(즉, 인공기저막, ABM)는 실로폰 형태의 구조를 가진다. 센서의 진동 진폭 대 압전 감지 성능을 레이저 도플러 진동계(LDV)를 사용하여 측정했다. 제조한 ABM은 500-2000 Hz의 넓은 주파수 범위에서 출력 전압(20-35 μV/cm²)을 생성했다. 얻어진 결과는 주목할 만 하지만, 달팽이관의 실제 능력에는 훨씬 못 미친다. 달팽이관의 구조와 기능은 지적 개입 없이는 존재할 수 없음을 확인하였다.
더보기Cochlea of mammals consists of the basilar membrane that separates sound by a specific frequency and the stereocilia that converts sound information into electrical signals and transmit them through auditory nerves. In order to mimic the function of human basilar membrane and to examine if the cochlea was created or evolved in terms of structural and functional characteristics, a piezoelectric acoustic sensor based on BaSrTiO₃ was fabricated on a flexible polyimide substrate. As-fabricated piezoelectric sensor (i.e., artificial basilar membrane, ABM) has a xylophone-like structure. The tuning capability of the ABM in terms of vibration amplitude vs piezoelectric sensing signal was examined by a laser Doppler vibrometer system. The biomimetic ABM generated output voltages (20-35 μV/cm²) at a wide frequency range of 500-2,000 Hz. Obtained results are remarkable, but’ they are far below the actual ability of the cochlea. It was confirmed that the structure and function of cochlea could not exist without intellectual intervention.
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