Эдгээр ухаалаг нүдний шилийг цэнэглэх шаардлагагүй - тэд таны нүүрнээс эрчим хүчийг авдаг

Баруун хойд их сургуулийн Маккормик инженерийн сургуулийн судлаачид нүүрний хөдөлгөөнөөс механик энерги цуглуулж, цахилгаан энерги болгон хувиргах бяцхан мэдрэгч бүхий шинэ төрлийн ухаалаг шил бүтээжээ. Хурдан анивчих эсвэл артерийн нарийн цохилт нь эдгээр өндөр мэдрэмтгий мэдрэгчийг идэвхжүүлэхэд хангалттай механик энерги өгдөг.

Судлаачид эдгээр өөрөө ажилладаг мэдрэгчүүдийг туршихын тулд нүдний шил ашиглан эрүүгээ зангидах, шүдээ хавирах, нүдээ анивчих, хөмсөг өргөх зэрэг үйлдлийг илрүүлжээ. Нүдний шил нь ярих, идэх гэх мэт өдөр тутмын үйл ажиллагаанаас эдгээр тодорхой хөдөлгөөнийг ялгах чадвартай төдийгүй шүд тогшихыг 99%, эрүү зангидахыг 96% нарийвчлалтай тогтоожээ.

Энэхүү бүтээн байгуулалт нь энгийн нүдний шилийг том батарей, тогтмол цэнэглэх шаардлагагүйгээр зүрх судасны эрүүл мэнд, хөхрөлт (шад хавирах, шүдээ хавирах), ядрах, хооллох зан үйл болон бусад өдөр тутмын үйл ажиллагааг жигд хянах боломжийг олгодог.

UbiComp/ISWC 2026 бага хуралд судлаачид GlassTENG гэгддэг энэхүү шинэлэг санааг танилцуулав.

Бага зэрэг статик цахилгааныг маш сайн ашиглаж болно

Эдгээр шинэ нүдний шилний гол цөм нь triboelectric nanogenerators (TENGs) гэгддэг цаасан нимгэн гурван төхөөрөмж юм. Нэр нь төвөгтэй мэт санагдаж болох ч үндсэн зарчим нь нэлээд танил юм: статик цахилгаан.

Өвлийн хуурай өдөр үсэндээ бөмбөлөг үрж, эсвэл муурыг өхөөрдөж байсан хэн бүхэн трибоэлектрик эффектийг мэдэрдэг. Хоёр өөр материал шүргэлцэж, дараа нь салгахад электронууд нэг материалаас нөгөөд шилжиж, түр зуурын цахилгаан цэнэгийг үүсгэдэг.

GlassTENG нь энэхүү үндсэн зарчмыг хэрэгжүүлдэг.

Уян мэдрэгч бүр нь олон давхар материалаас бүрддэг бөгөөд тэдгээрийг дахин дахин шахаж, нүүрний хөдөлгөөнөөр салгадаг. Жишээлбэл, анивчих нь нэг мэдрэгчийг шахдаг; шүдээ хавирах нь нөгөөг нь идэвхжүүлдэг; тэр ч байтугай артериар урсаж буй цусны нарийн даралт мэдрэгчийг ажиллуулахад хангалттай.

Гурван мэдрэгч, олон дохио

Аль болох их мэдээлэл авахын тулд баг гурван мэдрэгчийг нүдний шилний хүрээний гол хэсэгт байрлуулсан байна. Нэг нь хамрын гүүрэнд буюу өнцгийн артери ба нүдний эргэн тойрон дахь булчингийн ойролцоо байрладаг бөгөөд импульс, нүд анивчсан, хөмсөгний хөдөлгөөнийг илрүүлдэг. Өөр нэг нь ариун сүмийн ойролцоо байрладаг бөгөөд энэ нь түр зуурын өнгөц артери болон эрүүний хөдөлгөөнийг хянадаг. Гурав дахь нь шүдээ зажлах, хавирах зэрэг үйлдлийг илрүүлэхийн тулд чихний ойролцоо байрлуулна.

Эдгээр гурван мэдрэгч нийлээд нүдний шилийг нүүрний хөдөлгөөнийг 'мэдрэх' өөр өөр өнцгөөс харуулдаг. Мэдрэгч нь янз бүрийн хүчинд мэдрэмтгий байдаг: артерийн импульс нь судлаачдын туршсан хамгийн хөнгөн хүч бөгөөд ойролцоогоор 50-100 милливольт цахилгаан дохио үүсгэдэг. Нүдээ анивчих, хөмсөг зангидах нь ойролцоогоор 200-500 милливольт дохио үүсгэдэг бол шүдээ зажлах, хавирах зэрэг хүчтэй эрүүний хөдөлгөөн нь 1.5 вольт хүртэл өндөр дохио үүсгэдэг.

GlassTENG зүүж байхдаа 20 оролцогч нүдээ анивчих, хөмсгөө өргөх, шүдээ хавирах, шүдээ хавирах, хоол идэх, ярих зэрэг зургаан үйлдлийг хийжээ. Судалгааны баг дараа нь машин сургалтын алгоритмуудыг ашиглан цахилгаан дохион дахь хэв маягт дүн шинжилгээ хийж, оролцогч бүр ямар үйл ажиллагаа хийснийг тодорхойлсон.

Уг систем нь зургаан үйл ажиллагааны нарийвчлалын 93.8%-ийн түвшинд хүрсэн.

Хэт бага эрчим хүчний хэрэглээ, маш том давуу тал

Үйл ажиллагаанаас гадна GlassTENG-ийн бас нэг гол давуу тал нь гадны эрчим хүчний эх үүсвэр шаарддаггүй явдал юм. Одоо байгаа олон зүүж болох төхөөрөмжүүд нь тасралтгүй эрчим хүч хэрэглэдэг бөгөөд энэ нь илүү том батерейг шаарддаг бөгөөд энэ нь эргээд жин, эзэлхүүнийг нэмэгдүүлдэг. Цаашилбал, батерейг тогтмол цэнэглэх хэрэгцээ нь эрүүл мэндийг үнэхээр тасралтгүй хянахад ихээхэн саад учруулдаг.

GlassTENG-ийн гурван мэдрэгч нь нийлээд ердөө 4.1 микроватт эрчим хүч зарцуулдаг нь ердийн мэдрэгч бүхий олон технологиос хэд дахин бага эрчим хүч юм. Дараа нь төхөөрөмж нь Bluetooth-ээр дамжуулан ухаалаг утас эсвэл таблет руу өгөгдлийг шууд дамжуулдаг.

Эх сурвалж: VRAR Planet