清華微電子學(xué)院天靈集團(tuán)首次實(shí)現(xiàn)石墨烯智能人工喉

清華微電子學(xué)院天靈集團(tuán)首次實(shí)現(xiàn)石墨烯智能人工喉


清華新聞網(wǎng)3月1日至2月24日，清華大學(xué)微電子研究所任天玲教授發(fā)表了一篇題為《自然通信中基于激光誘導(dǎo)石墨烯的智能人工喉》的研究論文，具有語音收發(fā)一體化的特點(diǎn)。慣性導(dǎo)航與制導(dǎo)。它不僅能接收聲音，還能發(fā)出聲音。具有良好的生物相容性。它可以附著在聾啞人的喉嚨上，幫助聾啞人說話，是石墨烯在可穿戴領(lǐng)域的新應(yīng)用，有望在生物醫(yī)學(xué)、語音識(shí)別等領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響。

聲學(xué)器件主要包括語音發(fā)生器和接收器，研究集成聲學(xué)器件并將其應(yīng)用于柔性磨損領(lǐng)域具有重要的研究價(jià)值。傳統(tǒng)的聲頻和無線電設(shè)備工作在可聽域（20Hz-20kHz），通常是離散的設(shè)備，單個(gè)設(shè)備不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)聲音和聲音的接收，而且傳統(tǒng)的聲學(xué)設(shè)備沒有靈活性，不適合靈活的穿戴應(yīng)用。另一方面，近年來，可穿戴彈性材料的研究領(lǐng)域也蓬勃發(fā)展。靈活的顯示器和傳感器取得了重大突破。為了實(shí)現(xiàn)一套柔性電子信息系統(tǒng)，有必要對(duì)集成式柔性聲學(xué)器件進(jìn)行研究。

任天玲教授的研究小組創(chuàng)新性地提出了一種基于石墨烯熱聲效應(yīng)發(fā)射聲音，利用石墨烯的壓阻效應(yīng)接收聲音的集成聲學(xué)器件，該器件采用獨(dú)特的激光直寫技術(shù)制作，可轉(zhuǎn)換低成本大面積聚酰亞胺薄膜。m為圖形多孔石墨烯材料，一方面多孔石墨烯材料導(dǎo)熱率高，熱容低，通過熱聲效應(yīng)可發(fā)出100Hz-40kHz的寬頻帶聲音；另一方面多孔結(jié)構(gòu)對(duì)壓力非常敏感，在產(chǎn)生聲音時(shí)能感覺到喉道的微弱振動(dòng)。通過壓阻效應(yīng)接收聲音信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了單臺(tái)設(shè)備的聲收發(fā)一體化，從而可以在設(shè)備的基礎(chǔ)上感知到諸如雜音之類的特殊聲音，將無意義的聲音轉(zhuǎn)換成頻率和強(qiáng)度可控的聲音，有助于提高系統(tǒng)的性能。說不出話來。

近年來，任天玲教授致力于石墨烯器件的基礎(chǔ)研究和實(shí)際應(yīng)用，特別是突破傳統(tǒng)器件局限性的新型微納電子器件的研究。他在新型石墨烯聲學(xué)器件和各種傳感器器件方面取得了許多創(chuàng)新成果，如柔性石墨烯揚(yáng)聲器、新型石墨烯電阻存儲(chǔ)器、光譜可調(diào)石墨烯等，發(fā)光器件、石墨烯仿生突觸器件、可調(diào)石墨烯應(yīng)力傳感器等相關(guān)成果已公開。自然傳播學(xué)

陶璐琦，微電子系博士研究生，天河，清華大學(xué)微電子系博士研究生，2015年（現(xiàn)南加州大學(xué)博士后），合著者。清華大學(xué)微電子系副教授田玲教授、楊毅教授為通訊作者，研究成果得到國家自然基金重點(diǎn)項(xiàng)目和科技部項(xiàng)目的支持。

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