این عینک های هوشمند نیازی به شارژ ندارند – آنها انرژی را از صورت شما می گیرند

محققان دانشکده مهندسی مک کورمیک در دانشگاه نورث وسترن نوع جدیدی از عینک هوشمند مجهز به حسگرهای مینیاتوری ابداع کرده اند که می تواند انرژی مکانیکی را از حرکات صورت برداشت کرده و آن را به انرژی الکتریکی تبدیل کند. حتی یک پلک زدن سریع یا ضربان ظریف یک شریان انرژی مکانیکی کافی برای فعال کردن این حسگرهای بسیار حساس را فراهم می کند.

برای آزمایش این حسگرهای خودکار، محققان از عینک برای تشخیص اعمالی مانند فشردن فک، ضربه زدن به دندان ها، پلک زدن و بالا بردن ابروها استفاده کردند. این عینک نه تنها قادر به تشخیص این حرکات خاص از فعالیت های روزمره مانند صحبت کردن یا خوردن بود، بلکه به دقت 99% در تشخیص ضربه زدن به دندان و دقت 96% در تشخیص فک فک دست یافت.

این پیشرفت پتانسیل این را دارد که عینک های معمولی را قادر می سازد تا به طور یکپارچه بر سلامت قلبی عروقی، دندان قروچه (به هم فشردن و ساییدن غیر ارادی دندان ها)، خستگی، رفتارهای غذایی و سایر فعالیت های روزانه - همه بدون نیاز به باتری های حجیم یا شارژ مجدد منظم نظارت کنند.

در کنفرانس UbiComp/ISWC 2026، محققان این نوآوری را ارائه کردند که به GlassTENG معروف است.

می توان از کمی الکتریسیته ساکن استفاده زیادی کرد

در قلب این عینک های جدید سه دستگاه نازک کاغذ قرار دارند که به نام ژنراتورهای تریبوالکتریک (TENG) شناخته می شوند. در حالی که نام ممکن است پیچیده به نظر برسد، اصل اساسی کاملاً آشنا است: الکتریسیته ساکن.

هرکسی که در یک روز خشک زمستانی بادکنکی را به موهای خود مالیده باشد یا گربه ای را نوازش کرده باشد، اثر تریبوالکتریک را تجربه کرده است. هنگامی که دو ماده مختلف با هم تماس پیدا می کنند و سپس از هم جدا می شوند، الکترون ها از یک ماده به ماده دیگر منتقل می شوند و یک بار الکتریکی لحظه ای ایجاد می کنند.

GlassTENG از این اصل اساسی استفاده می کند.

هر سنسور انعطاف پذیر از چندین لایه مواد تشکیل شده است که به طور مکرر به هم فشرده شده و با حرکات صورت از هم جدا می شوند. به عنوان مثال، چشمک زدن یک سنسور را فشرده می کند. به هم فشردن دندان ها، دیگری را فعال می کند. و حتی فشار نامحسوس ناشی از جریان خون از طریق یک شریان برای تحریک یک حسگر کافی است.

سه سنسور، چندین سیگنال

برای گرفتن هر چه بیشتر اطلاعات، این تیم سه حسگر را در مکان‌های کلیدی اطراف قاب عینک قرار دادند. یکی در پل بینی - نزدیک شریان زاویه ای و ماهیچه های اطراف چشم - قرار می گیرد تا نبض ها و همچنین پلک زدن و حرکات ابرو را تشخیص دهد. دیگری در نزدیکی معبد قرار دارد، جایی که شریان گیجگاهی سطحی و حرکات فک را کنترل می کند. سومی در نزدیکی گوش قرار می گیرد تا اقداماتی مانند جویدن و فشردن دندان ها را تشخیص دهد.

این سه حسگر با هم چشم اندازهای متفاوتی را برای 'حسگر' حرکات صورت به عینک ارائه می کنند. حسگرها به طیف وسیعی از نیروها حساس هستند: پالس های شریانی - سبک ترین نیرویی که توسط محققان آزمایش شده است - سیگنال های الکتریکی تقریباً 50 تا 100 میلی ولت تولید می کند. پلک زدن و حرکات ابرو سیگنال هایی حدود 200 تا 500 میلی ولت تولید می کند، در حالی که حرکات فک قوی تر، مانند جویدن یا فشردن دندان ها، می تواند سیگنال هایی تا 1.5 ولت ایجاد کند.

در حالی که از GlassTENG استفاده می کردند، 20 شرکت کننده 6 فعالیت را انجام دادند: پلک زدن، بالا بردن ابروها، فشردن دندان ها، ضربه زدن به دندان ها، خوردن و صحبت کردن. سپس تیم تحقیقاتی از الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای تجزیه و تحلیل الگوهای سیگنال‌های الکتریکی استفاده کردند تا مشخص کنند که هر شرکت‌کننده کدام فعالیت را انجام داده است.

این سیستم به نرخ دقت 93.8 درصد در شش فعالیت دست یافت.

مصرف برق بسیار کم، یک مزیت بزرگ

فراتر از عملکرد آن، یکی دیگر از مزایای اصلی GlassTENG این است که به منبع تغذیه خارجی نیاز ندارد. بسیاری از دستگاه‌های پوشیدنی موجود، انرژی مداوم مصرف می‌کنند، که منجر به تقاضای انرژی بالاتری می‌شود که نیاز به باتری‌های بزرگ‌تر را دارد - که به نوبه خود باعث افزایش وزن و حجم می‌شود. علاوه بر این، نیاز به شارژ مجدد باتری به طور منظم مانع مهمی برای نظارت واقعاً مستمر سلامت است.

سه حسگر موجود در GlassTENG در مجموع تنها 4.1 میکرووات انرژی مصرف می‌کنند که چندین مرتبه کمتر از بسیاری از فناوری‌های سنجش مرسوم است. سپس دستگاه داده ها را مستقیماً از طریق بلوتوث به تلفن هوشمند یا تبلت منتقل می کند.

منبع: VRAR Planet