Detail projektu

Výzkum umělé mikroelektromechanické kochley založené na bance mechanických filtrů

Období řešení: 01.02.2013 — 31.12.2016

O projektu

Projekt se zabývá výzkumem MEMS senzoru, založeném na bance mechanických filtrů, pro dekompozici akustických signálů do jednotlivých frekvenčních složek. MEMS senzor bude koncipován pro použití v oblasti kochleárních implantátů. V rámci projektu bude proveden komplexní výzkum zahrnující integraci jak samotného MEMS senzoru tak i vhodného systému pro získávání elektrické energie z okolních vibrací nebo teploty a také optimálně navržené elektronické obvody které tyto systémy vzájemně propojí. Hlavním přínosem navrhovaného senzoru v porovnání se stávajícími kochleárními implantáty by měla být především výrazně nižší spotřeba, což by v kombinaci s využitím vhodné metody získávání energie z okolní teploty nebo vibrací mohlo vést k vytvoření senzoru zcela nezávislého na externích zdrojích energie, nebo alespoň potřebu dodávek energie z externích zdrojů výrazně minimalizovat. Další výhodou by v budoucnosti měla být i nízká cena díky možnosti integrace senzoru a elektronických obvodů na jednom čipu.

Popis anglicky
Project deals with the research of MEMS sensors based on mechanical filter bank for acoustic signals decomposition into separate frequency components. MEMS sensor will be designed to be used in cochlea implants area. The complex research including MEMS sensor integration as well as appropriate system for energy harvesting from surrounding vibrations or temperature and optimally designed electronic circuits for connection of these two systems will be done within the project. The main benefit of designed sensor in comparison to current cochlear implants would be markedly lower power consumption which in combination with suitable energy harvesting method from surrounding temperature or vibrations would lead to creation of on external sources independent sensors or to power consumption minimization, from external power supplies at least. Next advantage would be low costs of the sensor due to its possible integration with electronic circuits into one die in the future.

Klíčová slova
MEMS, vibrace, dekompozice, rezonátor, získávání energie, uchování energie, zpracování signálu, umelá kochlea

Klíčová slova anglicky
MEMS, vibrations, decomposition, resonator, energy harvesting, energy storage, signal processing, artificial cochlea

Označení

GA13-18219S

Originální jazyk

čeština

Řešitelé

Prášek Jan, Ing., Ph.D.
- hlavní řešitel (01.02.2013 - 31.12.2016)
Dušek Daniel, Ing., Ph.D.
- spoluřešitel (01.02.2013 - 31.12.2016)
Hadaš Zdeněk, doc. Ing., Ph.D.
- spoluřešitel (01.02.2013 - 31.12.2016)
Pekárek Jan, Ing., Ph.D.
- spoluřešitel (01.02.2013 - 31.12.2016)
Svatoš Vojtěch, Ing.
- spoluřešitel (01.02.2013 - 31.12.2016)
Žák Jaromír, Ing., Ph.D.
- spoluřešitel (01.02.2013 - 31.12.2016)

Útvary

Chytré nanonástroje
- příjemce (19.02.2013 - nezadáno)

Zdroje financování

Grantová agentura České republiky - Standardní projekty
- plně financující (2013-02-01 - 2016-12-31)

Výsledky

DUŠEK, D.; HADAŠ, Z.; PEKÁREK, J.; SVATOŠ, V.; ŽÁK, J.; PRÁŠEK, J.; HUBÁLEK, J. Design of an Artificial Microelectromechanical Cochlea. In Mechatronics Systems and Materials VI. Solid State Phenomena. Pfaffikon, Switzerland: Trans Tech Publications, 2015. p. 345-348. ISBN: 978-3-03835-227-3. ISSN: 1662-9779.
Detail

ŽÁK, J.; HADAŠ, Z.; DUŠEK, D.; PEKÁREK, J.; SVATOŠ, V.; JANÁK, L.; PRÁŠEK, J. Design of the Charge Push-Through Electronics for Fully Implantable Artificial Cochlea. In Bio-MEMS and Medical Microdevices II, Proc. of SPIE. Proceedings of SPIE. 9518. Bellingham, Washington 98227-0010 USA: SPIE, 2015. p. 95180P-1 (95180P-9 p.)ISBN: 9781628416411. ISSN: 0277-786X.
Detail

SVATOŠ, V.; PEKÁREK, J.; DUŠEK, D.; ŽÁK, J.; HADAŠ, Z.; PRÁŠEK, J. Design and Fabrication of Fully Implantable MEMS Cochlea. In Proceeedings of DAAAM International Symposium on Intelligent Manufacturing and Automation 2014. Energy Procedia. Vienna: Elsevier Ltd, 2015. p. 1224-1231. ISBN: 978-3-901509-99-5. ISSN: 1876-6102.
Detail

ŽÁK, J.; HADAŠ, Z.; PEKÁREK, J.; DUŠEK, D.; SVATOŠ, V.; JANÁK, L.; PRÁŠEK, J. Model-based design of artificial zero power cochlear implant. MECHATRONICS, 2015, vol. 31, no. NA, p. 30-41. ISSN: 0957-4158.
Detail

DUŠEK, D.; SVATOŠ, V.; PEKÁREK, J.; ŽÁK, J.; HADAŠ, Z.; PRÁŠEK, J.; HUBÁLEK, J. Research of low power full implantable microelectromechanicalcochlear implant. Espoo: Aalto university, 2013.
Detail

DUŠEK, D.; HADAŠ, Z.; PEKÁREK, J.; SVATOŠ, V.; ŽÁK, J.; HUBÁLEK, J.; PRÁŠEK, J. Design of Artificial Microelectromechanical Cochlea. 2013.
Detail

ŽÁK, J. Návrh a optimalizace senzorických systémů využívajících malovýkonových napájecích generátorů. Brno: 2015. s. 1-133.
Detail

HADAŠ, Z.; VETIŠKA, J. Energy Harvesting Analysis of Body Motion as Energy Source for Biomedical Devices. In Engineering mechanics 2014. Engineering mechanics 2014. 1. Brno: Brno University of Technology & IT AS CR, 2014. p. 204-207. ISBN: 978-80-214-4871-1. ISSN: 1805-8248.
Detail

SVATOŠ, V.; PEKÁREK, J.; ŽÁK, J.; PRÁŠEK, J.; HUBÁLEK, J.: Rezonanční membrána; Rezonanční membrána vyrobená z nitridu křemíku pro snímání akustických vln. Laboratoř 0.66 UMEL, VUT, Technická 10, Brno. URL: http://www.umel.feec.vutbr.cz/LabSensNano/products.aspx?id=95. (funkční vzorek)
Detail

ŽÁK, J.; PRÁŠEK, J.; PEKÁREK, J.; SVATOŠ, V.; HADAŠ, Z.; DUŠEK, D.: CochleAmp; Diferenciální předzesilovač pro měření a kalibraci kochleárního implantátu. Technická 10, 5.20. URL: http://www.umel.feec.vutbr.cz/LabSensNano/products.aspx?id=92. (funkční vzorek)
Detail

PEKÁREK, J.; SVATOŠ, V.; NEUŽIL, P.; HUBÁLEK, J.: BackSideEtch; Nástroj pro leptání zadních stran Si desek. T10-0.65. URL: http://www.umel.feec.vutbr.cz/LabSensNano/products.aspx?id=83. (funkční vzorek)
Detail

ŽÁK, J.; PRÁŠEK, J.; SEDLÁČEK, J.; SVATOŠ, V.: AkuKomora; Komora pro testování akustických MEMS snímačů. Technická 10, 5.20. URL: http://www.umel.feec.vutbr.cz/LabSensNano/products.aspx?id=76. (funkční vzorek)
Detail