石墨烯化身“传声筒” 聋哑人有望“开口说话”

新华社北京3月8日电(记者孙棋)石墨烯可以作为一种“喉舌”来帮助聋哑人“说话”。清华大学微电子研究所任教授课题组发明的“智能石墨烯人工喉”有望在未来解决聋哑人的“言语”问题。

几天前，任的研究小组在《自然-通讯》上发表了一篇题为“智能石墨烯声觉人工喉”的研究论文，利用多孔石墨烯材料的优势，制作了一种适合穿戴和接收同一身体的集成声学装置。

据介绍，该集成声学器件利用石墨烯的热声效应发出声音，利用石墨烯的压阻效应接收声音，从而实现单个器件的声音收发器。该装置中使用的多孔石墨烯材料具有高热导率和低热容的特点，通过热声效应可以发出100赫兹至40千赫的宽频谱声音。它的多孔结构对压力也非常敏感，发声时能感觉到喉部微弱的振动，并能通过压阻效应接收声音信号。因此，该设备可以准确地感知聋哑人的特殊声音，如低吟和尖叫，并将这种“无意义的声音”转换成频率和强度可控的声音，这有望在未来转换成预先录制的语言。

记者看到，当“人造喉”佩戴者大声低吟时，人造喉会感受到喉咙的振动状态，并发出预设的声音。当佩戴者改变低吟的长度和音调时，人造喉的声音也会相应地发生明显的变化。

清华大学微纳电子系博士生陶参与了这项创新。他告诉记者，在“解码”之前，聋哑人需要根据自己的声音特征，将不同强度和频率的耳语和尖叫进行组合，形成聋哑人的“语言代码”。每个聋哑人在“编码”后的发音就像键盘上的字母键一样。只需要不同的排列和组合来表达聋哑人的连续和完整的语义。这将把普通人听不懂的聋哑人转变成正常的语言，并能持续不断地表达他们。”陶路岐说:

除了区分不同的音调，智能石墨烯人工喉还可以根据声音的振动(如声强、尖叫、咳嗽等)来“解码”不同种类的聋哑“语言”。同时，它可以实现音节和声调的排列和组合，让聋哑人说出更丰富的句子。

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