Deze slimme bril hoeft niet te worden opgeladen: hij haalt stroom uit je gezicht

Onderzoekers van de McCormick School of Engineering van de Northwestern University hebben een nieuw type slimme bril ontwikkeld, uitgerust met miniatuursensoren die mechanische energie uit gezichtsbewegingen kunnen oogsten en deze kunnen omzetten in elektrische energie. Zelfs een snel knipperen of de subtiele pulsatie van een slagader levert voldoende mechanische energie om deze zeer gevoelige sensoren te activeren.

Om deze zelfaangedreven sensoren te testen, gebruikten de onderzoekers de bril om acties te detecteren zoals het op elkaar klemmen van de kaak, het tegen elkaar tikken van de tanden, knipperen en het optrekken van de wenkbrauwen. De bril kon deze specifieke bewegingen niet alleen onderscheiden van alledaagse activiteiten zoals praten of eten, maar behaalde ook een nauwkeurigheid van 99% bij het identificeren van het tikken op de tanden en een nauwkeurigheid van 96% bij het identificeren van het op elkaar klemmen van de kaken.

Deze ontwikkeling heeft het potentieel om gewone brillen in staat te stellen naadloos de cardiovasculaire gezondheid, bruxisme (onvrijwillig op elkaar klemmen en knarsen van de tanden), vermoeidheid, eetgedrag en andere dagelijkse activiteiten te monitoren – allemaal zonder de noodzaak van grote batterijen of regelmatig opladen.

Op de UbiComp/ISWC 2026-conferentie presenteerden onderzoekers deze innovatie, bekend als GlassTENG.

Een beetje statische elektriciteit kan goed worden gebruikt

De kern van deze nieuwe bril bestaat uit drie flinterdunne apparaten die bekend staan ​​als tribo-elektrische nanogeneratoren (TENG's). Hoewel de naam misschien ingewikkeld klinkt, is het onderliggende principe vrij bekend: statische elektriciteit.

Iedereen die op een droge winterdag een ballon tegen zijn haar heeft gewreven – of een kat heeft geaaid – heeft het tribo-elektrische effect ervaren. Wanneer twee verschillende materialen met elkaar in contact komen en zich vervolgens scheiden, verplaatsen elektronen zich van het ene materiaal naar het andere, waardoor een tijdelijke elektrische lading ontstaat.

GlassTENG maakt gebruik van dit fundamentele principe.

Elke flexibele sensor bestaat uit meerdere lagen materiaal die herhaaldelijk tegen elkaar worden gedrukt en uit elkaar worden getrokken door gezichtsbewegingen. Knipperen comprimeert bijvoorbeeld één sensor; het op elkaar klemmen van de tanden activeert een ander; en zelfs de subtiele druk van het bloed dat door een slagader stroomt, is voldoende om een ​​sensor te activeren.

Drie sensoren, meerdere signalen

Om zoveel mogelijk informatie vast te leggen, plaatste het team drie sensoren op belangrijke locaties rond het brilmontuur. Eén ervan wordt bij de brug van de neus geplaatst – vlakbij de hoekslagader en de spieren rond de ogen – om pulsen, knipperingen en wenkbrauwbewegingen te detecteren. Een ander bevindt zich in de buurt van de tempel, waar het de oppervlakkige temporale slagader en kaakbewegingen bewaakt. Een derde wordt bij het oor geplaatst om acties zoals kauwen en het op elkaar klemmen van de tanden te detecteren.

Samen bieden deze drie sensoren de bril verschillende perspectieven voor het 'waarnemen' van gezichtsbewegingen. De sensoren zijn gevoelig voor een reeks krachten: arteriële pulsen – de lichtste kracht die de onderzoekers hebben getest – genereren elektrische signalen van ongeveer 50 tot 100 millivolt. Knipperende en wenkbrauwbewegingen produceren signalen van ongeveer 200 tot 500 millivolt, terwijl krachtigere kaakbewegingen, zoals kauwen of op elkaar klemmen van de tanden, signalen kunnen genereren die kunnen oplopen tot 1,5 volt.

Terwijl ze GlassTENG droegen, voerden twintig deelnemers zes activiteiten uit: knipperen, hun wenkbrauwen optrekken, hun tanden op elkaar klemmen, met hun tanden tegen elkaar tikken, eten en spreken. Het onderzoeksteam gebruikte vervolgens machine learning-algoritmen om patronen in de elektrische signalen te analyseren om te bepalen welke activiteit elke deelnemer had uitgevoerd.

Het systeem behaalde een nauwkeurigheidspercentage van 93,8% voor de zes activiteiten.

Ultralaag stroomverbruik, een enorm voordeel

Naast de functionaliteit is een ander groot voordeel van GlassTENG dat er geen externe stroombron voor nodig is. Veel bestaande draagbare apparaten verbruiken continu stroom, wat leidt tot een hogere energiebehoefte waarvoor grotere batterijen nodig zijn, waardoor zowel het gewicht als de omvang toenemen. Bovendien vormt de noodzaak om de batterij regelmatig op te laden een aanzienlijk obstakel voor een werkelijk continue gezondheidsmonitoring.

De drie sensoren in GlassTENG verbruiken in totaal slechts 4,1 microwatt aan stroom – een aantal ordes van grootte minder dan veel conventionele detectietechnologieën. Het apparaat verzendt vervolgens gegevens via Bluetooth rechtstreeks naar een smartphone of tablet.

Bron: VRAR-planeet