石墨烯智能“人工喉”或助失聲者重獲新“聲”
科技日報北京3月30日電 （記者華凌）記者30日從清華大學獲悉，該校集成電路學院教授任天令團隊首次將被稱為“黑金”的石墨烯轉換成具有“收發(fā)一體”的可穿戴智能“人工喉”（WAGT），有望幫助語言障礙者重獲新“聲”。該成果發(fā)表在最新一期的《自然·機器智能》上。
在中國，每年有超過30萬人由于意外或者癌癥等疾病手術而失去聲音——人類最簡單最快速的通信交流方式。雖然目前有傳統(tǒng)人工喉可以使用，但它們成本大、消耗高，對于患者來說，還存在使用麻煩、體驗感差、發(fā)音模糊等問題，尤其是特有的電子機器之聲，帶給人一種突兀冰冷的感覺。
“在醫(yī)院調研時，讓我們感觸最深的是，失聲患者寧愿選擇痛苦化療，也要保留聲帶功能。”清華大學集成電路學院博士生韋雨宏表示，眾多患者的心聲帶給他們很多觸動和啟發(fā)，使得他們在研究二維材料時更關注使用者的體驗感，他們研發(fā)的集成AI模型，實現了高精度識別，可滿足患者的情感訴求。
據介紹，二次迭代后的石墨烯智能“人工喉”，在器件柔性可貼附、聲音收發(fā)系統(tǒng)集成、動作監(jiān)測系統(tǒng)、輕型可穿戴等方面均有重大突破，實現了聲音輸入到輸出的閉環(huán)，并可以通過示波器實時觀測喉部運動情況。這個體積更小且功能集成更多的“人工喉”，其膜片通過導線與一個僅兩平方厘米大小的微控制器相連，可以放在口袋里，配備的電池只有一個紐扣大小，簡單又便捷。
任天令表示，新一代石墨烯“人工喉”可以基本恢復患者的語言交流能力，識別喉切除術患者模糊說出的日常詞匯，準確率超過90%。甚至不同頻率的耳語、尖叫和咳嗽都可以被其記錄、編碼并進行分類，“解碼”出不同種類聾啞人的“語言”，經過訓練后，有望讓患者實現“吟詩作唱”的夢想。
