原標題:中國科學家:石墨烯能讓聾啞人“開口說話”
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器件,。
據(jù)介紹,,這種集成聲學器件,,利用石墨烯的熱聲效應來發(fā)射聲音,,利用石墨烯的壓阻效應來接收聲音,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率和低熱容率的特點,能夠通過熱聲效應發(fā)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(fā)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,。
記者看到,,當“人工喉”佩戴者大聲發(fā)出低吟時,,人工喉會感知喉嚨振動狀態(tài)并發(fā)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(fā)出的聲音也會隨之對應發(fā)生明顯變化,。
參與該項創(chuàng)新成果的清華大學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,、尖叫音進行排列組合,形成聾啞人的“語言編碼”,?!啊幋a’后的每個聾啞人發(fā)音,就像鍵盤上的字母鍵,,只需要用不同排列組合,,就能表達出聾啞人連續(xù)的、完整的語義,。這就把我們常人聽不懂的聾啞人低吟音轉化成為正常的語言,,并且可以連續(xù)表達,?!碧砧寸髡f,。
智能石墨烯人工喉除了能夠辨別不同音調,,還能根據(jù)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(xiàn)音節(jié)和音調的排列組合,讓聾啞人說出更豐富的句子,。