Китайские учёные разработали тонкий искусственный «голосовой аппарат», который крепится на шее, как временная татуировка. Устройство может переводить малейшие движения кожи в звуки. Они надеются, что когда-нибудь более продвинутая версия аппарата позволит немым разговаривать с относительной лёгкостью.
Мы воспринимаем речь как нечто само собой разумеющееся, но на самом деле это очень хрупкое явление. Примерно 8 человек на 10 000 немы от рождения, а многие болезни и несчастные случаи приводят к повреждению голосовых связок, влекущему за собой нарушения речи.
Существует на удивление много способов лишиться дара речи. Это и нарушения типа заикания и апраксии, при которой человек путает слоги, и болезни двигательного нейрона, поражающие мышцы, необходимые для артикуляции. Кроме того, речевые нарушения могут быть вызваны мозговыми травмами, инсультом, рассеянным склерозом и даже аутизмом.
В одних только США более двух миллионов человек нуждаются в цифровых методах «адаптивной альтернативной коммуникации» для общения. Например, покойный Стивен Хокинг пользовался голосовым синтезатором, который преобразовывал текст в речь — тот самый роботический голос, который стал ассоциироваться с Хокингом.
Сегодня учёные работают над более сложными технологиями поддержания голоса. Например, устройство, использующее вживлённые в мозг человека электроды, может улавливать и расшифровывать нейронные сигналы — то есть то, что человек хочет сказать, — а затем превращать их в цифровой сигнал, распознаваемый синтезатором голоса.
А китайские исследователи из Института микроэлектроники и Пекинского национального исследовательского центра информатики и технологий разработали прототипы, которые измеряют движения человеческой кожи (например, пульс) и преобразуют их в другие виды энергии (например, звуки).
Предыдущий прототип, преображавший кожные колебания в звуки, надо было прикреплять к коже, и носить его долгое время было неудобно. Но новая версия, описанная в журнале ACS Nano, настолько тонкая, что наносится на шею, как временная татуировка, — с помощью воды!
Голосовой аппарат состоит из графена с лазерной разметкой на тонкой поливинилалкогольной плёнке. Его размеры — всего 1,5 × 3 см, то есть примерно вдвое больше ногтя на большом пальце.
Для демонстрации устройства учёные закрепили плёнку на горле добровольца, подключив её к небольшой наручной повязке, в которой уместились плата, микрокомпьютер, усилитель мощности и декодер. Когда доброволец имитировал речевые движения, при этом не выталкивая воздух и не издавая звуков, устройство преображало его движения в звук.
Пока что это лишь элементарные слова типа «да» и «нет», но учёные говорят, что в будущем люди с нарушениями речи смогут использовать новое устройство для полноценной речи.
Как вы думаете, у них получится?
