清华团队研制石墨烯智能“人工喉”，为失声者带来好消息

从清华大学获悉，清华大学集成电路学院教授任天令团队第一次将被称为“黑金”的石墨烯转换成具有“收发一体”的可穿戴智能人工喉设备，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，但除了成本大、消耗高，对于患者来说，也存在使用麻烦、体验感差、发音模糊等问题，尤其是传统人工喉的声音是电子机器的声音，在日常交流时不免显得突兀冰冷。

“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。”集成电路学院的韦雨宏表示，众多患者的心声给了科研人员很多触动和启发，并在研究二维材料时更多关注人的体验感、便携度。通过团队研究的集成AI模型实现高精度识别，尽可能还原患者的情感诉求。

据介绍，二次迭代后的石墨烯智能人工喉（WAGT）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2平方厘米大小的微控制器相连，可以放在口袋里，配有一个纽扣大小的电池，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该设备记录、编码，并进行分类，“解码”出不同种类的聋哑人“语言”，经过训练后，有望实现“吟诗作唱”的梦想。