01. 成果简介 世界上有数以百万的语言障碍患者，其中有的是由于先天缺陷导致其存在语言功能障碍，也有的是后天的一些疾病致使其丧失语言功能，语言功能障碍给他们的生活带来了极大的困难和不便。电子人工喉是一种简易的语言康复方法，其通常需要安装在口内喉部，由肺部发出的气流经过舌、唇的调制，引起人工喉膜片振动，使其发出语音信号。然而，现有电子喉助音器无法清晰还原患者声音，发音模糊，训练周期长，并且需要患者自己手持助音器于喉部，造成极大不便，所以亟需便于失语者携带、操作简单、性能优异的新型人工喉的器件及系统研究。 本成果团队研究的第二代石墨烯智能人工喉（WAGT）在器件柔性可贴附、声音收发系统集成、动作监测系统、轻型可穿戴等方面有了重大突破。首先，第二代石墨烯人工喉采用了更贴合人体皮肤的纹身式薄膜作为衬底，无需胶带粘贴，可直接贴敷在人体喉咙，极大地提高了佩戴舒适感；其次，第二代石墨烯智能人工喉在收发声系统方面有了双重突破，实现了石墨烯的器件级应用至系统级应用的跨越。通过专用电路对声音信号的放大和转换，第二代石墨烯智能人工喉首次将收声系统和发声系统连接起来，实现了声音输入到输出的闭环，并可以通过示波器实时观测喉部运动情况。接着，通过与单片机的结合，该器件可以将人体喉部的不同动作“翻译”成不同的声音，实现了动作发声系统。通过连接解码器，该器件还可以播放任意音乐。最后，第二代石墨烯智能人工喉系统可通过臂包穿戴在胳膊上，首次实现了石墨烯人工喉的可穿戴功能。未来将进行体积更小及功能更多的集成，有望实现像“创可贴”一样贴附在人体喉部并帮助失语者“开口说话”。图1. 可穿戴的第二代智能石墨烯人工喉系统02. 应用前景 第二代智能石墨烯人工喉集收声和发声于一体，可直接贴附于失语者喉部，并将喉部的不同动作转化为对应声音，有望帮助失语者正常与他人“交谈”。在未来，该器件将与声纹识别、机器学习等技术结合，在语音识别、家庭医疗等领域具有广阔前景。03. 知识产权 已获得国家发明专利授权2项。04. 团队介绍 本成果项目团队负责人为任天令教授，清华大学信息科学技术学院副院长，教育部长江学者特聘教授，国家杰出青年基金获得者，清华大学环境与健康传感技术研究中心副主任。担任IEEE电子器件学会副主席（中国大陆首次）、国际微电子领域顶级学术会议IEDM执委（中国大陆首次）、IEEE电子器件学会教育委员会主席（中国大陆首次）、中国微米纳米技术学会理事等。近年来，承担国家自然科学重点基金、国家重大科技专项、国家公益性行业科研专项、国家重大仪器专项、国家863计划、国家973计划等多项国家重要科技项目，做出一系列具有重要国际影响的创新学术成果。主要研究方向为智能微纳电子器件、芯片与系统，包括：智能传感器与智能集成系统，二维纳电子器件与芯片，柔性、可穿戴器件与系统，智能信息器件与系统技术等。在国内外重要学术期刊和会议发表重要SCI期刊论文400余篇，国际微电子领域顶级学术会议IEDM论文11篇；获国内外发明专利70余项，入选2018年爱思唯尔（Elsevier）“中国高被引学者”（微电子领域唯一入选者）。获2018年电子学会自然科学一等奖，“石墨烯智能人工喉”荣获科技导报评选的2017“中国十大重大技术进展”，“人工智能微纳电子器件”荣获2017“清华大学十大重大学术成果”，石墨烯“人工喉”在2018年全国科技活动周被评为“最受公众喜爱项目”，还入选2018年中国国际智能产业博览会十大“黑科技”创新产品（从1082项创新产品中脱颖而出）。团队成员有副教授、助理教授、助理研究员等7人。05. 合作方式 技术许可。06. 联系方式 邮箱：qyc16@mails.tsinghua.edu.cn、liuyi2017@tsinghua.edu.cn

石墨烯由于其独特的二维纳米结构，且具有高强度、高热稳定性、高化学稳定性以及优良的导热性等特性，在防腐涂料领域具有广阔的应用前景。石墨烯、氮化硼等二维材料由于其特殊的结构使其具有不透过性，作为金属基底与腐蚀环境的阻隔层而保护基底不被自然环境所腐蚀。通过化学气相沉积法及块体剥离法可分别制备直接生长于金属表面的大面积石墨烯、氮化硼薄膜，或粉状的石墨烯、氮化硼纳米片。通过化学气相沉淀法，二维材料可以在任意形状的金属基底的所有暴露面上生长，实现对金属表面的全面保护。

本发明涉及一种聚乙二醇重氮聚合物，其具有式（1）所示结构，是通过对聚乙二醇改性而得，该聚乙二醇重氮聚合物经过紫外光照射后，聚乙二醇重氮聚合物与毛细管内壁上的硅羟基发生光固化交联反应形成涂层。该涂层的制备可以通过自组装的方式在水相中进行，制备过程简单快捷。涂层的化学键合通过感光性聚乙二醇重氮聚合物的光固化交联反应实现，不易出现毛细管堵塞等质量问题。抗蛋白吸附涂料、产品附加值高。

杭州高烯科技有限公司创建于2016年，注册资本6600万元，拥有10000平米研发中心。公司秉承首创（First）、极致（Best）、使命（Most）“3T”经营理念，致力于单层石墨烯及其宏观组装材料的研发、生产及技术服务。 公司科研实力雄厚，十几名专职研发人员均来自国内外知名高校。现已申请石墨烯领域专利三百多项，其中发明型专利占比90%以上。成功开发出石墨烯“1+3型”产业链技术和产品：单层氧化石墨烯、石墨烯多功能复合纤维、石墨烯电热膜、石墨烯导热膜，技术指标国际领先，应用前景广阔，获得国际石墨烯产品认证中心(IGCC)全球首个单层氧化石墨烯及单层氧化石墨烯改性功能纤维尼龙6产品认证证书。2020年，公司全面启动石墨烯终端产品品牌——烯凤凰。 2020年，为了加快推进石墨烯复合纤维的全生态发展，高烯科技联合业内权威专家、科研院所、龙头企业，共同成立了石墨烯多功能复合纤维共同体研究院，助力纤维强国、科技强国。 创新引领，质量当先。公司始终把科技创新和产品质量作为安身立命之本。于2019年11月通过质量管理体系认证，2018年9月通过知识产权管理体系认证。 自成立以来，公司各方面飞速发展。获评“杭州市领军型创新团队”、“杭州市专利示范企业”，荣获“2019年度石墨烯+纺织产品跨界融合奖”，入选“2019年杭州市雏鹰计划企业”。公司现已成长为国家高新技术企业、全国科技型中小企业。 “高瞻远瞩、烯美天下”，公司将专注于单层石墨烯及其宏观材料，奋力开创石墨烯产业新纪元！ 单层氧化石墨烯是石墨烯产业发展所需的核心原料。分散性极好，容易加工成各类材料，应用范围十分广泛。 直接与极性塑料、涂料、橡胶、纤维、陶瓷、金属等进行混合制备复合材料，可提高其强度、模量、抗紫外、抗腐蚀、耐磨损、远红外发射等性能；用于超级电容器、电池，可提高其容量、循环稳定性、倍率性能等；用于石墨烯纤维、膜，可获得兼具高导热、高导电与超柔性的电子产品；用于纳滤膜，可获得高通量、高截留率产品；用于气凝胶，可获得超轻、高孔隙率、弹性产品等等。 该产品已支持全球数百家科研院所进行深度研究，发表高质量论文数百篇。 【性能优势】 全单层结构。单层率＞99%。 大尺寸。横向尺寸＞40微米，可根据需要调控。 连续可纺性。浆料整体质量达到纺丝级别，无需任何添加剂便可直接进行湿法纺丝，制备石墨烯基碳纤维。 明亮液晶态。在1mg/g左右的较低浓度下可形成液晶，在偏光显微镜下观察到亮丽多彩的液晶织构。 分散力上佳。在复合材料中分散性好，可原位聚合制备多功能复合材料，团聚少，性价比高。 超纯度。金属离子含量极低，可达电子级。 粉末再分散性优异。产品有粉末和浆料两种形态，粉末能在水和极性有机溶剂中再分散成单层结构。 高溶解度。在水和极性有机溶剂中溶解度＞10mg/g，可以直接纺丝成纤维、刮涂成膜或冷冻干燥成气凝胶。

本发明公开了一种无机纳米杂化荷正电聚电解质络合物渗透汽化膜的制备方法。配制无机纳米粒子杂化的阴离子聚电解质水溶液；配制pH为5.8-10.0的阳离子聚电解质水溶液；将无机纳米粒子杂化的阴离子聚电解质水溶液滴加入阳离子聚电解质水溶液中，得到无机纳米杂化的荷正电聚电解质络合物；将络合物分散在一元酸水溶液中，经过滤，静置脱泡后，用刮膜刀将其涂覆于聚砜超滤膜上，烘干后得到无机纳米杂化荷正电聚电解质络合物渗透汽化膜。通过掺杂不同质量分数的无机纳米粒子以及调节阳离子聚电解质溶液的pH值可得到不同组成的无机纳米杂化荷正电聚电解质络合物。制备的无机纳米杂化荷正电聚电解质络合物渗透汽化膜具有优异分离性能和高稳定性。

1．成果介绍有机无机杂化发光材料是一类重要功能性杂化材料，因无机物与有机物在分子水平或纳米尺寸复合和杂化，使其制得的杂化材料同时兼具无机和有机组分的优良特性、便于分

2020年2月7日，在东南大学孙立涛教授的建议下，其研发的“石墨烯基KN95口罩”联合合作单位近日将40万只以最快的速度直接发往武汉。这款石墨烯基KN95口罩由孙立涛教授研发。2016年，经第三方测试，这种口罩对PM2.5的去除率高达97.1%。 这款口罩将石墨烯复合物溶液喷涂于过滤网上，能够有效去除（干、湿）空气中的粉尘及PM2.5。目前市场上多数口罩是通过静电吸附微小颗粒物，但呼吸的水汽会让静电消失，配戴一个小时吸附效果就会显著下降而致吸附失效。石墨烯基口罩借助石墨烯超大的比表面积优势可实现对微小颗粒物的直接吸附，不存在遇水汽失效问题，可以长时间保持高效吸附率，其防护效果级别达到了2016年新标准规定的最高级别：A级。

这款口罩将石墨烯复合物溶液喷涂于过滤网上，能够有效去除（干、湿）空气中的粉尘及PM2.5。目前市场上多数口罩是通过静电吸附微小颗粒物，但呼吸的水汽会让静电消失，佩戴一个小时吸附效果就会显著下降而致吸附失效。石墨烯基口罩借助石墨烯超大的比表面积优势可实现对微小颗粒物的直接吸附，不存在遇水汽失效问题，可以长时间保持高效吸附率，其防护效果级别达到了2016年新标准规定的最高级别：A级。2016年，经第三方测试，这种口罩对PM2.5的去除率高达97.1[%]。因为此次肺炎疫情中的病毒目前主要通过飞沫或在空气中形成气凝胶传播，与通常的雾霾颗粒类似，所以石墨烯基口罩的防病毒功能很好。

生产工艺: 模锻；材质: 高强度优质合金钢；热处理: 淬火和回火；安全系数: 4倍；表面处理: 喷塑；