對(duì)大眾來(lái)說(shuō)，石墨烯最常見(jiàn)的應(yīng)用是在柔性手機(jī)屏或者電池上。然而，作為一種碳材料，石墨烯的潛能遠(yuǎn)不止于此。
近日，重慶大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)及智能裝備協(xié)同創(chuàng)新中心副主任、重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院特聘研究員、“90后”博士生導(dǎo)師陶璐琪的一項(xiàng)研究成果引起關(guān)注：通過(guò)石墨烯，可幫助聾啞人士“說(shuō)話(huà)”，實(shí)現(xiàn)與人交流。
走進(jìn)陶璐琪的實(shí)驗(yàn)室，桌上零散擺放著一些小拇指指腹大小的黑色薄片。這是陶璐琪所做的研究——研發(fā)出能夠感知溫度、濕度、力度等各種環(huán)境信息，并把環(huán)境信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的傳感器，未來(lái)可主要應(yīng)用于健康、醫(yī)療領(lǐng)域。
如何幫助聾啞人士“說(shuō)話(huà)”？這是怎樣的黑科技？
“聾啞人士雖然不能說(shuō)話(huà)，但是喉嚨可以震動(dòng)，把這個(gè)（石墨烯材質(zhì)的黑色薄片）放在喉嚨外部，我們可以檢測(cè)喉嚨的震動(dòng)。震動(dòng)檢測(cè)出來(lái)以后，第二步就是識(shí)別不同的震動(dòng)，再把它轉(zhuǎn)換成一種聾啞人士的‘語(yǔ)言編碼’。” 陶璐琪說(shuō)，每個(gè)聾啞人士編碼后的發(fā)音，就像鍵盤(pán)上的字母，通過(guò)不同排列組合，可以表達(dá)出連續(xù)、完整的語(yǔ)義。而“表達(dá)”這一步，石墨烯也可以完成。
石墨烯可以發(fā)“聲”嗎？答案是可以！
“我們給它加一個(gè)電信號(hào)，它就可以發(fā)出聲音。”陶璐琪說(shuō)，這個(gè)石墨烯能檢測(cè)喉嚨的震動(dòng)，也能夠發(fā)出聲音，通過(guò)設(shè)計(jì)讓它對(duì)喉嚨實(shí)現(xiàn)最靈敏的感知，讓不會(huì)說(shuō)話(huà)的人經(jīng)過(guò)一定的訓(xùn)練，借助它，就可以完成與人的正常交流。
為什么會(huì)研究這樣的黑科技？這緣于2017年的一次會(huì)議。會(huì)上，陶璐琪與同學(xué)聊到了石墨烯與聲學(xué)的研究和關(guān)系。當(dāng)時(shí)，國(guó)外課題組發(fā)現(xiàn)了一種名為“多孔石墨烯”的材料，該材料具有良好的力學(xué)特性，其多孔結(jié)構(gòu)對(duì)壓力極為敏感，能夠感知發(fā)聲時(shí)喉嚨處的微弱振動(dòng)，而當(dāng)時(shí)致力于聲學(xué)研究的陶璐琪發(fā)現(xiàn)，這種材料不僅具有獨(dú)特的力學(xué)特性，還具有良好的發(fā)聲性能，能夠通過(guò)熱聲效應(yīng)發(fā)出聲音。因此，他把目標(biāo)鎖定在了“智能石墨烯人工喉”上。
陶璐琪本科就讀于山東大學(xué)，后來(lái)保研直博到清華大學(xué)。畢業(yè)后先去了一家知名的企業(yè)做研究，2018年重慶大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)及智能裝備協(xié)同創(chuàng)新中心成立，陶璐琪被特聘到重慶大學(xué)，從事新型微納材料與微納傳感技術(shù)等的研究，陶璐琪也把這個(gè)研究帶到了重慶大學(xué)。
在企業(yè)，所做的技術(shù)研究大多是可以快速落地的，進(jìn)入高校以后，從事的則是前沿的基礎(chǔ)研究，需要長(zhǎng)久甚至是漫長(zhǎng)的探索。
“在企業(yè)的技術(shù)研究多面向于工程應(yīng)用，它可能做的都是一些很成熟的技術(shù)，而我覺(jué)得自己更適合做科學(xué)研究一類(lèi)的。”他說(shuō)。
那么，來(lái)這個(gè)中心研究什么呢？
“我們可以自由選擇。”陶璐琪說(shuō)，中心鼓勵(lì)研究員在各領(lǐng)域下開(kāi)展自由的前沿探索，“我們未來(lái)會(huì)做基于機(jī)器學(xué)習(xí)的一些探索，將人工智能和傳感方面的研究結(jié)合起來(lái)，這樣很多傳感器就可以做一些以前做不了的事情。”
雖然才31歲，但陶璐琪現(xiàn)在已經(jīng)在帶研究生和博士了。陶璐琪長(zhǎng)著一張青春年輕的臉，走在校園里與學(xué)生無(wú)異。但陶璐琪帶學(xué)生，也有自己的“獨(dú)特”要求。他要求學(xué)生除了做好科研，也要有一個(gè)好的身體。
“科研再忙，也一定得去運(yùn)動(dòng)，每周至少要抽出2—3天去健身房要打個(gè)卡。”陶璐琪讓學(xué)生去辦健身卡，能堅(jiān)持一年，每周打三次卡，陶璐琪就會(huì)給他們報(bào)銷(xiāo)。在他看來(lái)，科研需要持之以恒，要養(yǎng)成堅(jiān)持的習(xí)慣。同時(shí)，做研究難免需要有熬夜的時(shí)候，有一個(gè)好的身體很重要。
