智能石墨烯人工喉 幫助聾啞人“說話”

日前，由清華大學微電子所任天令教授課題組發明的“智能石墨烯人工喉”有望在未來解決聾啞人的“說話”難題。

具有聲音感知能力的智能石墨烯人工喉利用多孔石墨烯材料的優勢，制造出一種收發同體、適合穿戴的集成聲學器件。據介紹，這種集成聲學器件，利用石墨烯的熱聲效應來發射聲音，利用石墨烯的壓阻效應來接收聲音，實現了單器件的聲音收發同體。器件使用的多孔石墨烯材料具有高熱導率和低熱容率的特點，能夠通過熱聲效應發出100Hz-40kHz的寬頻譜聲音。其多孔結構對壓力也極為敏感，能夠感知發聲時喉嚨處的微弱振動，可以通過壓阻效應接收聲音信號。因此，這種器件能夠準確感知聾啞人低吟、尖叫等特殊聲音，并將這種“無含義聲音”轉換為頻率、強度可控的聲音，有望在將來轉換為預先錄制的語言。

當“人工喉”佩戴者大聲發出低吟時，人工喉會感知喉嚨振動狀態并發出預先設定的聲音，當佩戴者變換低吟的長短、聲調時，人工喉發出的聲音也會隨之對應發生明顯變化。

智能石墨烯人工喉除了能夠辨別不同音調，還能根據聲音強弱、尖叫、咳嗽等聲音震動“解碼”出不同種類的聾啞人“語言”，同時能夠實現音節和音調的排列組合，讓聾啞人說出更豐富的句子。

——新華社