最新資訊:中國科學家發明智能石墨烯人工喉,為失聲人士創造機會
任天令教授介紹,這款“智能石墨烯人工喉”的研發創意為他地點的課題組創始。日前,該課題組在國際聞名刊物《自然通訊》上發表了題為《具有聲響感知能力的智能石墨烯人工喉》的研討論文,他們利用多孔石墨烯資料的優勢,制造出一種收發同體、合適穿戴的集成聲學器件。
任天令教授表示,這款“石墨烯人工喉”的發聲原理主要依靠石墨烯資料的熱學特性和力學特性。根據熱學特性,石墨烯可以利用熱聲效應宣布聲響;根據力學特性,聲響作用于石墨烯上會引起石墨烯電阻的改變,因而石墨烯可以同時宣布聲響和接收聲響,正是由于石墨烯的聲響收發一體化特性,讓協助聾啞人發聲成為實際。
近些年,石墨烯資料在醫療器件、新能源電池、航天軍工等許多領域都有著寬廣的前景。如今,清華大學微電子所長江學者特聘教授、國家杰出青年基金獲得者任天令教授課題組,通過對石墨烯資料的研討,研發了一種“智能石墨烯人工喉”,將讓石墨烯協助聾啞人“開口說話”,為聾啞人士的正常溝通帶來了福音,該研討成果具有嚴重產業化價值。
嗓子的震動被石墨烯檢測到,石墨烯就能知道聾啞人宣布的是低吟還是尖叫,并將這種無意義的聲響轉變為頻率、起伏可控的聲響,也就是我們平常所謂的言語。
“由于聾啞人嗓子可以宣布一些低吟、尖叫、咳嗽等聲響,這些聲響對正常人是沒有意義的,但是在聾啞人宣布這些聲響的時候,嗓子會振蕩,而低吟和尖叫時,嗓子振蕩是不同的,嗓子的震動被石墨烯檢測到,石墨烯就能知道聾啞人宣布的是低吟還是尖叫,并將這種無意義的聲響轉變為頻率、起伏可控的聲響,也就是我們平常所謂的言語。”任天令教授進一步解釋道。
值得一提的是,這款“智能石墨烯人工喉”使用了多孔石墨烯資料,這種資料具有高熱導率和低熱容率的特點,可以通過熱聲效應宣布100HZ至40KHZ的寬頻譜聲響。其多孔結構對壓力也極為敏感,可以感知人發聲時嗓子處的微弱振蕩。
“智能石墨烯人工喉”具有超薄的結構,只需要貼到嗓子處即可作業,且具有良好的柔韌性和生物兼容性
任教授說,如今這款“智能石墨烯人工喉”宣布的是單頻聲響,即一個波段頻率的聲響。后續課題小組可預先錄制語音信號,并使用這款“智能石墨烯人工喉”宣布這些預先錄制的語音信號,到那時,佩帶它的聾啞人所宣布的聲響就和普通人說話基本沒有區別了。
傳統人工喉體量大、結構雜亂,關于聾啞人士來說佩帶起來比較麻煩,這款“智能石墨烯人工喉”具有超薄的結構,只需要貼到嗓子處即可作業,且具有良好的柔韌性和生物兼容性。
任天令教授表示,在研發這款“智能石墨烯人工喉”之前,他地點的課題組在聲學方面的研討已有20多年的經歷堆集,結合石墨烯這種新資料,通過不斷地試驗探索,確保這款人工喉在發聲和收聲方面均有最優性能,才誕生了今天的成果。
在采訪的最后,他彌補道:“現在我們還需要進行聾啞人的其他嗓子振蕩方式的研討,以及豐厚聾啞人的語音庫等作業,這款 智能石墨烯人工喉 的市場投入仍在持續推動。”

