頂點光電子商城2022年4月1日消息：2021年4月22日，清華大學集成電路學院成立。學院將瞄準集成電路“卡脖子”難題，聚集集成電路學科前沿，打破學科壁壘，強化交叉融合，突破關鍵核心技術，培養國家繼續人才，實現集成電路學科國際領跑。
清華大學集成電路學院任天令教授團隊在柔性聲學器件領域取得重要進展，相關成果以“基于高靈敏的MXene智能人工耳膜的兩級放大”（Two-stage amplification of an ultrasensitive MXene-based intelligent artificial eardrum）于3月30日發表。發表在《科學·進展》（Science Advances）上。
具有聲音傳感特性的人工耳膜因其在植入式聲學保健設備中的應用而引起人們的極大興趣。目前，具有高靈敏度、低檢測下限和寬頻譜響應的壓力傳感器可以用于構建人機交互系統實現語音的探測與識別，醫療健康領域五大技術趨勢：遠程醫療、個性化醫療、基因組學和可穿戴設備等領域迎來高速增長，此成果在醫療健康領域具有非常重要的應用價值。
然而，因市場的快速發展，傳統壓力傳感器不可避免受到影響，因靈敏度有限，檢測極限不理想，限制了其在聲學器件領域的應用。
據悉，該團隊報道了一種基于微結構襯底的MXene聲學傳感器，用于模仿人耳膜的功能來實現聲音的探測與識別。MXene是由MAX相處理得到的類石墨烯結構。
該傳感器采用具有大層間距離的MXene和具有微金字塔結構的PDMS襯底可以實現聲音信號的兩級放大，獲得高的靈敏度（62 kPa-1）和低的探測下限（0.1 Pa），并且實現了聲音信號的記錄功能。
通過MXene器件記錄的語音信號波形與原始音頻波形幾乎保持一致，表明具有出色的聲學傳感能力。由于MXene獨特的性能，目前已經廣泛應用于催化劑、離子篩分、光熱轉化、場效應晶體管等。
同時，采用機器學習算法實現了280個語音信號的識別與分類，訓練集和測試集的準確率可以分別達到96.4%和95%。MXene具有優異的電學性質，是一種很有前途的儲能電極材料。以上的研究表明柔性MXene聲學傳感器在人機交互系統中具有重要的應用潛力。
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