中國粉體網訊5月20~26日，2018年全國科技活動周暨北京科技周主場活動在中國人民革命特種博物館舉行。今年的科技周活動以“科技創新強國富民”為主題，通過展品、展板、視頻、動畫、圖片、實物模型、互動體驗等形式，向民眾集中展示了460余項科技創新成果。而在這次的科技周活動現場，前來參觀的市民中，有很多人都被展出的各種石墨烯產品吸引了過去。

　　我們都知道，石墨烯被譽為“新材料之王”，具有優異的光學、電學、力學特性，在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景，被認為是一種革命性的材料。

　　讓窗戶變聰明

　　在展會的科技創新“加速度”展區，展示著各種各樣的新材料展品。其中，一扇“聰明”的窗戶，引起了大批觀眾的圍觀。

　　聰明的窗戶?哪里聰明了?為什么聰明?對于這些問題，工作人員故作神秘地笑了笑，并未立即回答，而是拿出了一個充電寶，將連接在窗戶上的USB線插在了充電寶上，并打開了開關。隨即，窗戶玻璃的顏色竟然開始發生變化，由無色慢慢變成了深藍色，透明度也慢慢變低，到了最后，整扇窗戶已經完全不透光了。

　　“這是一扇加了智能調光膜的窗戶。”工作人員解釋說，智能調光膜是一種新型光電產品，集遮陽與降低輻射為一體，具有獨特的透光與保溫功能。夏季可動態調節太陽光透過率，對透過的光和熱量進行控制，有效降低室內溫度;冬季可恢復光線與熱量的透過能力，阻斷室內熱量散失。

　　“為大家展示的這種智能調光膜是基于石墨烯透明導電薄膜制備的。”工作人員補充道。

　　這時候，一名似乎有著專業背景的觀眾問道：“那這和傳統的智能調光膜比，究竟好在哪呢?”

　　工作人員解釋說：“目前的智能調光膜產品中的透明導電電極主要使用的是氧化銦錫材料，又叫ITO材料。它具有透光性好、面電阻低、工藝成熟等優點。但是，ITO不耐彎折，在生產、運輸和使用過程中容易發生斷裂導致報廢。除此之外，銦礦儲量稀少而分散，開采和回收都很困難。隨著資源的不斷消耗，ITO的成本將不斷攀升。”

　　工作人員表示，與傳統的ITO透明導電材料相比，石墨烯具有柔性優勢，易于應用在聚酯(PET)等柔性基底上，這就擴大了產品的應用范圍。而采用剝離還原法制備高品質石墨烯及其漿料的方法與工藝，對制取設備的要求很低，生產成本極低，這樣就能夠全程大尺度、連續化生產。

　　據介紹，建筑外窗與透明玻璃幕墻是外圍護結構中熱傳導、熱擴散最活躍和熱損失最嚴重的部位。智能調光膜可以作為建筑玻璃的夾芯或內外貼膜，通過對入射光線的調節與熱能的阻隔，實現對經由窗戶進出熱量的控制。自動變色的效果，也讓家里不再需要遮陽窗簾或外遮陽隔柵。

　　對于智能調光膜未來的前景，工作人員講道：“智能調光膜未來的發展方向是更好的性能和更低的成本，具體表現在需要精確的控制器，更快的透光率轉換速度，不透光狀態下避免彩色，調光范圍更大，減少生產成本;設計更通用、更可靠的照明控制算法，以適應不同用戶、不同氣候條件、不同暖通空調系統的要求。產品如果實現柔性化，應用范圍將進一步擴大，不但能夠應對各種形狀的表面，還可以融入可穿戴設備，例如可變色迷彩服等。”

　　讓聾啞人說話

　　就在這個“聰明”窗戶展區的不遠處，還有大量的觀眾被石墨烯“人工喉”吸引，不時發出聲聲驚嘆，紛紛對這項能夠改變聾啞人命運的高科技點贊。

　　這項技術由清華大學任天令教授團隊研發，1年前在《自然通訊》上發表了這一成果。在活動現場，觀眾在感慨該技術功能的同時，對石墨烯“人工喉”的工作原理卻難以理解。為此，任天令教授的弟子、清華大學助理教授田禾就在現場為觀眾進行講解。

　　“簡單地說，石墨烯這種材料具有感知聲音、發出聲音的功能，同時，還具有柔性，適于穿戴。大家可以將‘人工喉’”想象成一個理想的收發一體集成聲學器件。”田禾解釋道，一般人聽不懂先天失聲的人在說些什么、表達什么，這時就需要把正常人聽不懂的聲音進行轉化，如感知喉嚨的微微振動。這些振動是來自失聲者肌肉振動的信號，雖然非常微弱，但是“人工喉”能夠把這些非規范的聲音和振動全部捕捉到，再轉換成我們聽得懂的聲音振動信號。

　　例如，“人工喉”佩戴者發出“啊”的時候，電路會判斷聾啞人發出的是哪種“啊”，然后替換為提前錄制好的聲音。這樣一來，就可以在聾啞人發出一個拖長音的“啊”時，自動幫助其發出“你好”的聲音了。

　　現場一位小朋友興奮地問道：“那以后動物是不是也能用‘人工喉’與人進行交流呢?”別說，這還真的是一個值得期待的研究方向。