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中國科學家：石墨烯能讓聾啞人“開口說話”2023更新內容

石墨烯能夠化身傳聲筒，開口說話幫助聾啞人開口說話。中國由清華大學微電子所任天令教授課題組發明的科學智能石墨烯人工喉，有望在未來解決聾啞人的家石說話難題。

日前，墨烯任天令課題組在《自然通訊》上發表了題為《具有聲音感知能力的聾啞智能石墨烯人工喉》的研究論文，利用多孔石墨烯材料的開口說話優勢，制造出一種收發同體、中國適合穿戴的科學集成聲學器件。

據介紹，家石這種集成聲學器件，墨烯利用石墨烯的聾啞熱聲效應來發射聲音，利用石墨烯的開口說話壓阻效應來接收聲音，實現了單器件的中國聲音收發同體。器件使用的科學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。

記者看到，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。

參與該項創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，需要聾啞人根據自己的發聲特點，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。編碼后的每個聾啞人發音，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，并且可以連續表達。陶璐琪說。

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。

責編：科普知識網