眼球追蹤技術能讓癱瘓人士僅通過眼部運動就能控制輪椅或進行交流,但這些技術常因設備體積和重量受到限制。青島大學物理科學學院先進納米纖維創新研究院院長龍云澤教授團隊與合作這,研制出一套輕量級自供能眼球追蹤系統,其運行能量完全來自眼瞼眨動時與眼球摩擦產生的電能。相關研究1月8日發表于《細胞報告-物質科學》。
“我們研發的自供能眼動儀不僅能通過眨眼獲取能量,還能精準捕捉眼球運動軌跡。這套系統可在暗光環境下工作,無需外接電源,其輕便程度與舒適性堪比日常佩戴的眼鏡。”龍云澤介紹說。
現有眼動追蹤設備普遍體積較大、依賴外部供電、弱光環境下無法工作,且長時間使用易導致視覺疲勞。基于此,研究人員希望打造更可持續、便于穿戴且用戶友好的替代方案,以幫助肌萎縮側索硬化癥等運動功能障礙患者群體。
研究團隊基于摩擦納米發電機原理構建了新系統。該技術通過摩擦起電與靜電感應將機械能轉化為電能,可從眨眼等低頻運動中采集能量。該系統不僅能收集足夠電能實現自供能,還能以99%的精度檢測小至2度的眼球運動。
“我們驚訝地發現摩擦模塊在兔子眼睛中能持久保持電荷。同時,該系統在電磁干擾環境下仍能保持高精度,這也讓我們印象深刻。”龍云澤說。
研究人員指出,這些發現證明從人體細微運動中收集能量是可行的。展望未來,類似技術不僅能融入醫療保健和虛擬現實應用,還可拓展至智能駕駛、太空探索等需要免手動控制的關鍵領域。
龍云澤表示,該系統將眨眼這樣簡單的動作轉化為能量與控制信號。它設計輕巧、佩戴舒適,尤其能為依靠眼球運動與世界溝通互動的人群提供切實幫助。“這正是科技賦能于人、讓科技更貼近生活的生動例證。”他說。
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http://doi.org/10.1016/j.xcrp.2025.103026
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