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Nous avons toutes et tous tellement l’habitude d’utiliser notre complexe et précieux appareil vocal pour parler que cela peut nous sembler acquis et peu complexe. Pourtant, manipuler le larynx et les cordes vocales de manière si précise (en plus de la langue et la bouche) pour émettre des sons requiert un enchaînement de signaux et de régulations complexes, dans le but d’émettre rapidement différents sons.

Si les cordes vocales ou le larynx subissent des blessures ou d’autres lésions, une personne peut perdre la capacité à parler. Récemment, des chercheurs ont développé des “cordes vocales” artificielles portables qui, une fois fixées au cou comme un tatouage temporaire, peuvent transformer les mouvements de la gorge en sons. La technologie a été présentée dans la revue ACS Nano.

Pour parvenir à un tel résultat, le groupe de recherche a mis au point des détecteurs qui mesurent précisément les mouvements de la peau au niveau du cou. Jusqu’à présent, les appareils ne pouvaient généralement pas convertir directement ces mouvements en sons.

Récemment, He Tian, ​​Yi Yang, Tian-Ling Ren et ses collègues avaient mis au point un premier prototype de “cordes vocales” artificielles dotées des ces deux capacités essentielles à l’émission de sons, mais l’appareil, devant être collé sur la peau, n’était pas assez confortable pour être porté pendant de longues périodes. Les chercheurs ont donc voulu développer une nouvelle version bien plus fine, presque comme une couche de peau supplémentaire, qui adhère au cou comme un tatouage temporaire. Pour cela, ils se sont tournés vers l’utilisation de graphène.

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gorge artificielle graphene wagt

Ces “cordes vocales” de graphène artificielles portables, abrégées ici par « WAGT », peuvent transformer les mouvements de la gorge en différents sons, suite à un entraînement spécifique du porteur. Crédits : ACS Nano 2019, 10.1021

Pour réaliser leur “gorge artificielle”, les chercheurs ont gravé des circuits au laser dans du graphène placé sur une fine feuille de film d’alcool polyvinylique. Le dispositif expérimental flexible mesure 1.5 sur 2.5 centimètres, soit environ la taille d’une pièce de 2 euros.

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Ils ont alors utilisé de l’eau pour attacher le film à la peau (comme on peut le faire avec un tatouage temporaire), au niveau de la gorge d’un volontaire, et l’ont connecté avec des électrodes à un petit brassard contenant une carte avec un circuit imprimé, un micro-ordinateur, un amplificateur de puissance et un décodeur.

Démonstration du prototype en fonctionnement (émettant les sons “Ok” puis “Non”) :

Lorsque le volontaire imitait (sans bruit) les mouvements de gorge nécessaires, l’instrument convertissait ces mouvements en sons, tels que les mots “Ok” et “Non”. Selon les chercheurs, à l’avenir, les personnes muettes pourraient être formées pour générer rapidement des signaux que l’appareil traduirait en paroles, et ainsi émettre des phrases entières.

Source : ACS Nano

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