智能石墨烯人工喉 有望让聋哑人开口说话

　　在了解这一项科研发明之前，我们还是先来了解下石墨烯。

　　石墨烯是一种由碳原子组成的平面薄膜，是除金刚石以外所有碳晶体的基本结构单元。尽管石墨烯存在于自然界中，但是却很难从单层结构中剥离。而早之前就有物理学家曾于理论上预言，石墨烯的本身热力学性质不稳定，在温室环境下容易迅速分解或者蜷曲，因此不能单独存在。直到2004年，英国物理学家从石墨中分离出石墨烯，也就证实了石墨烯可以单独存在。

　　现在，石墨烯因其是目前最薄、强度最大、导电导热性能最强的新型纳米材料而被广泛应用于各种商业化领域。像是移动设备、航空航天、新能源电池领域。

　　看石墨烯化身“传声筒”如何帮助聋哑人“开口说话”

由清华大学微电子所任天令教授课题组发明的“智能石墨烯人工喉”，有望在未来解决聋哑人的“说话”难题。日前，该课题组研究成果也已在《自然通讯》上发表了。称通过利用多孔石墨烯材料的优势，能够制造出一种可以收发同体、适合穿戴的集成声学器件。

　　据了解，该集成声学器件，主要是利用石墨烯的热声效应来发射声音，并利用石墨烯的压阻效应来接收声音，这样就实现了单器件的声音收发同体。具体而言，就是利用多孔石墨烯材料具有高热导率和低热容率的特点，通过热声效应发出100HZ～40kHZ的宽频谱声音。而石墨烯所具有的多孔结构对压力也极为敏感，因此，能够感知发声时喉咙处微弱的振动，并以此通过压阻效应来接受声音信号。

　　另外，该器件能够准确感知聋哑人的低吟、尖叫等特殊声音，还能将这种“无含义的声音”转化为频率、强度可控的声音，有望在将来转换为预先录制的语言。

　　据该项科研创新的参与人介绍，在利用石墨烯完成集成声学器件前，需要聋哑人根据自己的发声特点，将不同强度和不同频率的低吟、尖叫音进行排列组合，形成聋哑人的“语言编码”。“编码”后的每个聋哑人的发音就能够根据不同排列组合，来表达出聋哑人连续、完整的语义。当把常人听不懂的聋哑人低吟等转化为正常的语言后，聋哑人就能和常人进行无障碍的沟通了。