據(jù)新華社北京3月8日電 (記者孫琪)石墨烯能夠化身“傳聲筒”,,幫助聾啞人“開口說話”,。由清華大學(xué)微電子所任天令教授課題組發(fā)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。
日前,,任天令課題組在《自然通訊》上發(fā)表了題為《具有聲音感知能力的智能石墨烯人工喉》的研究論文,,利用多孔石墨烯材料的優(yōu)勢,制造出一種收發(fā)同體,、適合穿戴的集成聲學(xué)器件,。
據(jù)介紹,,這種集成聲學(xué)器件利用石墨烯的熱聲效應(yīng)發(fā)射聲音,利用石墨烯的壓阻效應(yīng)接收聲音,,實現(xiàn)了單器件的聲音收發(fā)同體,。器件使用的多孔石墨烯材料具有高熱導(dǎo)率和低熱容率的特點,能夠通過熱聲效應(yīng)發(fā)出100Hz-40kHz的寬頻譜聲音,。其多孔結(jié)構(gòu)對壓力也極為敏感,,能夠感知發(fā)聲時喉嚨處的微弱振動,可以通過壓阻效應(yīng)接收聲音信號,。因此,,這種器件能夠準(zhǔn)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(zhuǎn)換為頻率,、強度可控的聲音,,有望在將來轉(zhuǎn)換為預(yù)先錄制的語言,。
參與該項創(chuàng)新成果的清華大學(xué)微納電子系博士生陶璐琪告訴記者,“解碼”之前,,需要聾啞人根據(jù)自己的發(fā)聲特點,,將不同強度和不同頻率的低吟、尖叫音進(jìn)行排列組合,,形成聾啞人的“語言編碼”,。“編碼”后的發(fā)音就像鍵盤上的字母鍵,只需要用不同排列組合,,就能表達(dá)出聾啞人連續(xù)的,、完整的語義。
智能石墨烯人工喉除了能夠辨別不同音調(diào),,還能根據(jù)聲音強弱,、尖叫、咳嗽等聲音震動“解碼”聾啞人“語言”,,同時能夠?qū)崿F(xiàn)音節(jié)和音調(diào)的排列組合,,讓聾啞人說出更豐富的句子。