据新华社北京3月8日电（记者孙琪）石墨烯能够化身“传声筒”，帮助聋哑人“开口说话”。由清华大学微电子所任天令教授课题组发明的“智能石墨烯人工喉”，有望在未来解决聋哑人的“说话”难题。

日前，任天令课题组在《自然通讯》上发表了题为《具有声音感知能力的智能石墨烯人工喉》的研究论文，利用多孔石墨烯材料的优势，制造出一种收发同体、适合穿戴的集成声学器件。当“人工喉”佩戴者大声发出低吟时，人工喉会感知喉咙振动状态并发出预先设定的声音，当佩戴者变换低吟的长短、声调时，人工喉发出的声音也会随之对应发生明显变化。

石墨烯（Graphene）是从石墨中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。2004年，英国曼彻斯特大学的两位科学家首次在实验室中得到石墨烯，由于其电、热、力学性能十分优异，被广泛应用于各个领域，包括 *** 各种新型电子设备和塑料添加剂等。

石墨烯具有完美的二维晶体结构，晶格是由六个碳原子围成的六边形，厚度为一个原子层。科学家使用胶带、化学试剂等剥离石墨层这种“自大到小”的 *** 得到石墨烯材料，但这些 *** 显然不适合用于生产更大面积的石墨烯材料。因此需要考虑分解含碳分子这种“从小到大”的 *** ，比如通过分解热金属（通常是铜）表面的甲烷来合成石墨烯。研究人员在一项最新研究中掌握了利用类似于剪纸的 *** 来制备石墨烯。

白光显微镜下的"剪纸"石墨烯图像

剪纸艺术（Kirigami）是最古老的民间艺术之一，其形式漂亮，结构复杂，给人以视觉艺术享受。很多人小时候都接触过剪纸艺术，比如 *** 纸状的雪花。石墨烯和纸一样，都可以折叠并产生褶皱，但不能过度拉伸。

研究人员使用黄金垫作为手柄，首先使用红外激光器对石墨烯薄膜上的黄金垫施加压力，将石墨烯弄皱，然后对产生的位移进行测量，测量结果可以被用来计算石墨烯层的弹力性能。经过分析，研究人员发现起皱石墨烯的力学性能得到提升，正如揉皱的纸比光滑的纸韧性更强，事实上正是这样的机械相似性，使研究人员能够把纸模型的 *** 应用于石墨烯制备。研究人员表示，以光刻技术作“剪刀”可以 *** 出一系列弹簧状、铰链状的可伸缩石墨烯晶体管。

拉伸材料通常会造成电阻改变，而这种可伸缩晶体管电源两极为石墨烯弹性结构，即使进行多次拉伸，也不会发生明显的电阻变化。这种特性是由石墨烯的晶格结构决定的，在弹性结构伸展过程中，其晶体结构不会产生太大的变化。下一步研究人员将升级剪纸设备，实现不直接接触设备就能移动或折叠石墨烯的目的，比如使用磁性材料（如铁）取代黄金垫，这样就可以在磁场中操纵石墨烯进行扭曲等更复杂运动。这项技术可以用来制造对光、磁场和温度产生感应的设备。该研究成果开辟了的石墨烯制备新途径，随着人们对灵活可穿戴电子产品的需求日益增长，可伸缩石墨烯晶体管的应用必然会引起广泛关注。

可伸缩电极也可以用来制造灵活一体性的电子元件和传感器，植入合成机器人或人体假肢的皮肤内，也可以用于制成实时健康监测服这一更高级别的个人医疗保健产品。