石墨烯智能“人工喉”或助失声者重获新“声”

2023-03-31 08:35:07 来源：科技日报收藏

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科技日报北京3月30日电（记者华凌）记者30日从清华大学获悉，该校集成电路学院教授任天令团队首次将被称为“黑金”的石墨烯转换成具有“收发一体”的可穿戴智能“人工喉”（WAGT），有望帮助语言障碍者重获新“声”。该成果发表在最新一期的《自然·机器智能》上。

在中国，每年有超过30万人由于意外或者癌症等疾病手术而失去声音——人类最简单最快速的通信交流方式。虽然目前有传统人工喉可以使用，但它们成本大、消耗高，对于患者来说，还存在使用麻烦、体验感差、发音模糊等问题，尤其是特有的电子机器之声，带给人一种突兀冰冷的感觉。

“在医院调研时，让我们感触最深的是，失声患者宁愿选择痛苦化疗，也要保留声带功能。”清华大学集成电路学院博士生韦雨宏表示，众多患者的心声带给他们很多触动和启发，使得他们在研究二维材料时更关注使用者的体验感，他们研发的集成AI模型，实现了高精度识别，可满足患者的情感诉求。

据介绍，二次迭代后的石墨烯智能“人工喉”，在器件柔性可贴附、声音收发系统集成、动作监测系统、轻型可穿戴等方面均有重大突破，实现了声音输入到输出的闭环，并可以通过示波器实时观测喉部运动情况。这个体积更小且功能集成更多的“人工喉”，其膜片通过导线与一个仅两平方厘米大小的微控制器相连，可以放在口袋里，配备的电池只有一个纽扣大小，简单又便捷。

任天令表示，新一代石墨烯“人工喉”可以基本恢复患者的语言交流能力，识别喉切除术患者模糊说出的日常词汇，准确率超过90%。甚至不同频率的耳语、尖叫和咳嗽都可以被其记录、编码并进行分类，“解码”出不同种类聋哑人的“语言”，经过训练后，有望让患者实现“吟诗作唱”的梦想。

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