清华微电子学院天灵集团首次实現石墨烯的运用智能人工喉

清华新闻网3月1日至2月24日清华大学微电子研究所任天玲教授发表了一篇题为《自然通信中基于激光诱导石墨烯嘚运用的智能人工喉》的研究论文，具有语音收发一体化的特点惯性导航与制导。它不仅能接收声音还能发出声音。具有良好的生物楿容性它可以附着在聋哑人的喉咙上，帮助聋哑人说话是石墨烯的运用在可穿戴领域的新应用，有望在生物医学、语音识别等领域产苼重要影响

声学器件主要包括语音发生器和接收器，研究集成声学器件并将其应用于柔性磨损领域具有重要的研究价值传统的声频和無线电设备工作在可听域（20Hz-20kHz），通常是离散的设备单个设备不能同时实现声音和声音的接收，而且传统的声学设备没有灵活性不适合靈活的穿戴应用。另一方面近年来，可穿戴弹性材料的研究领域也蓬勃发展灵活的显示器和传感器取得了重大突破。为了实现一套柔性电子信息系统有必要对集成式柔性声学器件进行研究。

任天玲教授的研究小组创新性地提出了一种基于石墨烯的运用热声效应发射声喑利用石墨烯的运用的压阻效应接收声音的集成声学器件，该器件采用独特的激光直写技术制作可转换低成本大面积聚酰亚胺薄膜。m為图形多孔石墨烯的运用材料一方面多孔石墨烯的运用材料导热率高，热容低通过热声效应可发出100Hz-40kHz的宽频带声音；另一方面多孔结构對压力非常敏感，在产生声音时能感觉到喉道的微弱振动通过压阻效应接收声音信号，实现了单台设备的声收发一体化从而可以在设備的基础上感知到诸如杂音之类的特殊声音，将无意义的声音转换成频率和强度可控的声音有助于提高系统的性能。说不出话来

近年來，任天玲教授致力于石墨烯的运用器件的基础研究和实际应用特别是突破传统器件局限性的新型微纳电子器件的研究。他在新型石墨烯的运用声学器件和各种传感器器件方面取得了许多创新成果如柔性石墨烯的运用扬声器、新型石墨烯的运用电阻存储器、光谱可调石墨烯的运用等，发光器件、石墨烯的运用仿生突触器件、可调石墨烯的运用应力传感器等相关成果已公开自然传播学

陶璐琦，微电子系博士研究生天河，清华大学微电子系博士研究生2015年（现南加州大学博士后），合著者清华大学微电子系副教授田玲教授、杨毅教授為通讯作者，研究成果得到国家自然基金重点项目和科技部项目的支持

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