این حسگر تازه نه تنها اتلاف باتری را افت می‌دهد، بلکه می‌تواند به دستگاه‌های پزشکی همانند کاشت حلزون انرژی بدهد یا ساختمان‌ها را از نظر عیوب نظارت کند.

به نقل از نیواطلس، ‌ما برای تامین انرژی تعداد بسیاری از مواردی که روزانه منفعت گیری می‌کنیم، از تلفن‌های هوشمند و اسباب بازی‌ها گرفته تا کنترل از راه دور و چراغ قوه، به باتری وابسته هستیم. در نتیجه، سالانه ۱۵ میلیارد باتری در سراسر جهان دور ریخته می‌بشود که تعداد بسیاری از آنها به محل دفن زباله فرستاده می‌بشود.

اما اکنون برخی از دستگاه‌ها امکان پذیر دیگر نیازی به باتری و دور انداختن آن نداشته باشند چون به لطف محققان مؤسسه فناوری فدرال زوریخ، حسگری تشکیل شده است که به هیچ چیز فرد دیگر به جز صدا برای تغذیه نیاز ندارد.

یوهان رابرتسون(Johan Robertsson)، یکی از نویسندگان این مطالعه می‌گوید: این حسگر کاملا مکانیکی کار می‌کند و به منبع انرژی خارجی نیاز ندارد و به سادگی از انرژی ارتعاشی حاضر در امواج صوتی منفعت گیری می‌کند.

یقیناً فقط از امواج صوتی خاص منفعت گیری می‌کند. این حسگر گسترش یافته توسط محققان دارای قابلیت تشخیص غیرفعال گفتار است و هر زمان که کلمه خاصی حرف های بشود یا لحن یا صدای خاصی تشکیل بشود فعال می‌بشود.

 امواج صوتی ساطع شده علتمی‌بشود که حسگر به قدر کافی ارتعاش اشکار کند که یک پالس الکتریکی کوچک تشکیل کند که یک دستگاه الکترونیکی را روشن می‌کند. نمونه اولیه آن می‌تواند بین کلمات گفتاری «سه» و «چهار» اختلاف قائل بشود. از آنجایی که کلمه «چهار» انرژی صوتی بیشتری نسبت به «سه» تشکیل می‌کند، علتمی‌بشود حسگر به لرزه درآید، دستگاهی را روشن کند یا فرآیند بعدی را اغاز کند، در حالی که گفتن کلمه «سه» تأثیری ندارد.

مارک سرا گارسیا(Marc Serra-Garcia)، نویسنده همکار این مطالعه می‌گوید: حسگر ما کاملا از سیلیکون راه اندازی شده است و همانند حسگرهای الکترونیکی معمولی فلزات سنگین سمی و خاک‌های کمیاب ندارد.

اما این حسگر ویژگی‌های تشخیص گفتار خود را از ساختار خود به دست می‌آورد نه آنچه از آن ساخته شده است.

محققان با منفعت گیری از مدل‌سازی و الگوریتم‌های رایانه‌ای، ساختار حسگر را با منفعت گیری از شبکه‌ای از صفحات سیلیکونی یکسان طراحی کردند که با میله‌های کوچکی که همانند فنر عمل می‌کنند، به هم متصل شده‌اند. فنرها تعیین می‌کنند که آیا صدای خاصی حسگر را به حرکت در آورد یا خیر.

محققان کاربردهای بالقوه بسیاری را برای حسگر بدون باتری می‌بینند.

 می‌توان از آن برای نظارت بر زمین‌لرزه‌ها و ساختمان‌ها منفعت گیری کرد، برای مثال صدای خاصی را که از ترک خوردن پی ساختمان می‌آید، ثبت کرد. یا می‌توان صدای خش خش ناشی از خروج گاز را تشخیص داد و زنگ هشدار را فعال کرد.

محققان می‌گویند که این حسگر می‌تواند کاربردهای پزشکی نیز داشته باشد، همانند افرادی که کاشت حلزون شنوایی برای ناشنوایی یا کم شنوایی دارند. اکنون، هر ایمپلنت بسته به نوع پردازشگر صوتی مورد منفعت گیری، به دو یا سه باتری نیاز دارد. در حالی که بسته به نوع فعالیتی که فرد انجام می‌دهد باتری‌های یک بار مصرف بین ۳۰ تا ۶۰ ساعت دوام خواهند داشت و نیاز به معاوضه مکرر دارند.

این حسگر تازه این چنین می‌تواند برای اندازه‌گیری مداوم سختی چشم منفعت گیری بشود. سرا گارسیا می‌گوید: فضای کافی در چشم برای قرار دادن حسگر با باتری وجود ندارد.

محققان تصمیم دارند تا سال ۲۰۲۷ یک نمونه اولیه حسگر را اراعه کنند.

گزینه‌های جدیدتر باید قادر به اختلاف قائل شدن بین حداکثر ۱۲ کلمه گوناگون، از جمله دستورات استاندارد همانند «روشن»، «خاموش»، «بالا» و «پایین» باشند و در قیاس با نمونه اولیه به اندازه کف دست، محققان برنامه‌ریزی می‌کنند که نسخه‌های جدیدتر کوچکتر باشند.

این مطالعه در مجله Advanced Functional Materials انتشار شده است.