Cermin Mata Pintar Ini Tidak Perlu Dicas—mereka Menarik Kuasa Dari Wajah Anda

Penyelidik di Sekolah Kejuruteraan McCormick di Northwestern University telah membangunkan jenis cermin mata pintar baharu yang dilengkapi dengan penderia kecil yang boleh menuai tenaga mekanikal daripada pergerakan muka dan menukarkannya kepada tenaga elektrik. Walaupun sekelip mata atau denyutan halus arteri memberikan tenaga mekanikal yang mencukupi untuk mengaktifkan penderia yang sangat sensitif ini.

Untuk menguji penderia berkuasa sendiri ini, para penyelidik menggunakan cermin mata untuk mengesan tindakan seperti mengetap rahang, mengetuk gigi bersama-sama, mengedipkan mata, dan menaikkan kening. Cermin mata itu bukan sahaja dapat membezakan pergerakan khusus ini daripada aktiviti harian seperti bercakap atau makan, tetapi juga mencapai kadar ketepatan 99% dalam mengenal pasti ketukan gigi dan kadar ketepatan 96% dalam mengenal pasti mengetap rahang.

Perkembangan ini mempunyai potensi untuk membolehkan cermin mata biasa memantau kesihatan kardiovaskular, bruxism (gigi mengepal dan mengisar secara tidak sengaja), keletihan, tingkah laku makan dan aktiviti harian yang lain—semuanya tanpa memerlukan bateri besar atau pengecasan semula secara tetap.

Pada persidangan UbiComp/ISWC 2026, penyelidik membentangkan inovasi ini, yang dikenali sebagai GlassTENG.

Sedikit elektrik statik boleh digunakan dengan baik

Di tengah-tengah cermin mata baharu ini terdapat tiga peranti nipis kertas yang dikenali sebagai penjana nanoelektrik (TENGs). Walaupun nama itu mungkin kedengaran rumit, prinsip asasnya agak biasa: elektrik statik.

Sesiapa yang telah menggosok belon pada rambut mereka pada hari musim sejuk yang kering—atau membelai kucing—telah mengalami kesan triboelektrik. Apabila dua bahan berbeza bersentuhan dan kemudian terpisah, elektron beralih dari satu bahan ke bahan lain, menghasilkan cas elektrik seketika.

GlassTENG memanfaatkan prinsip asas ini.

Setiap sensor fleksibel terdiri daripada berbilang lapisan bahan yang berulang kali ditekan bersama dan dipisahkan oleh pergerakan muka. Sebagai contoh, berkelip memampatkan satu sensor; mengetap gigi seseorang mengaktifkan yang lain; malah tekanan halus daripada darah yang mengalir melalui arteri sudah cukup untuk mencetuskan sensor.

Tiga sensor, pelbagai isyarat

Untuk menangkap maklumat sebanyak mungkin, pasukan itu meletakkan tiga penderia di lokasi utama di sekeliling bingkai cermin mata. Satu diletakkan di batang hidung—berhampiran arteri sudut dan otot yang mengelilingi mata—untuk mengesan denyutan, serta pergerakan berkelip dan kening. Satu lagi terletak berhampiran kuil, di mana ia memantau arteri temporal dan pergerakan rahang dangkal. Satu pertiga diletakkan berhampiran telinga untuk mengesan tindakan seperti mengunyah dan mengetap gigi.

Bersama-sama, ketiga-tiga penderia ini menyediakan cermin mata dengan perspektif yang berbeza untuk 'mengesa' pergerakan muka. Penderia sensitif kepada pelbagai daya: denyutan arteri—daya paling ringan yang diuji oleh penyelidik—menjana isyarat elektrik kira-kira 50 hingga 100 milivolt. Pergerakan berkelip dan kening menghasilkan isyarat kira-kira 200 hingga 500 milivolt, manakala pergerakan rahang yang lebih kuat, seperti mengunyah atau mengetap gigi, boleh menghasilkan isyarat setinggi 1.5 volt.

Semasa memakai GlassTENG, 20 peserta melakukan enam aktiviti: berkelip mata, mengangkat kening, mengetap gigi, mengetuk gigi bersama, makan dan bercakap. Pasukan penyelidik kemudian menggunakan algoritma pembelajaran mesin untuk menganalisis corak dalam isyarat elektrik untuk menentukan aktiviti yang telah dilakukan oleh setiap peserta.

Sistem ini mencapai kadar ketepatan 93.8% merentas enam aktiviti.

Penggunaan kuasa ultra-rendah, kelebihan yang besar

Di luar fungsinya, satu lagi kelebihan utama GlassTENG ialah ia tidak memerlukan sumber kuasa luaran. Banyak peranti boleh pakai sedia ada menggunakan kuasa berterusan, yang membawa kepada permintaan tenaga yang lebih tinggi yang memerlukan bateri yang lebih besar—yang seterusnya meningkatkan kedua-dua berat dan pukal. Tambahan pula, keperluan untuk mengecas semula bateri secara tetap menimbulkan halangan yang ketara kepada pemantauan kesihatan yang benar-benar berterusan.

Tiga penderia dalam GlassTENG menggunakan jumlah gabungan hanya 4.1 mikrowatt kuasa—beberapa urutan magnitud kurang daripada kebanyakan teknologi penderiaan konvensional. Peranti kemudian menghantar data terus ke telefon pintar atau tablet melalui Bluetooth.

Sumber: Planet VRAR