Trwa dążenie do zapewnienia zamkniętym pacjentom linii życia, sposobu komunikowania się, gdy ALS lub inna choroba wyłączy kontrolę mięśni. Jednym ze sposobów uzyskania dostępu w trybie głośnomówiącym, w tym przypadku lub dla każdego, kto może operować tylko swoimi oczami - lub po prostu kogoś, kto ma obie ręce zajęte - jest śledzenie mrugania oczami. Nie jest to łatwe do uruchomienia urządzenie, ponieważ komputer może mieć trudność z odróżnieniem celowego mrugnięcia od refleksyjnego, ale zespół z Chongquing University w Chinach uważa, że go złamał.
W artykule w Science Advances Zhong Lin Wang i jego koledzy opisują urządzenie przymocowane do pary okularów, które delikatnie przylega do skóry obok oka i może odczuwać nacisk, w postaci sygnału elektrycznego, jak skóra naciska na niego podczas mrugnięcia.
„To bardzo ekscytujące odkrycie, które wykorzystuje bardzo stare zjawisko, ale nową technologię, nowe innowacje, o czym nigdy wcześniej nie myśleliśmy” - mówi Wang, profesor nanonauki na Georgia State University.
Wynalazcy wykorzystują mrugnięcia oczami do komunikowania się z tymi w późniejszych stadiach ALS lub z zamkniętymi pacjentami, którzy inaczej stracili użycie ciała poza zdolnością mrugania. Aparat przeszkolony na oczy może śledzić mrugnięcia, ale nie jest to bardzo usprawnione narzędzie i wymaga zewnętrznego źródła zasilania. Dlatego badacze badali śledzenie różnicy potencjału elektromechanicznego między rogówką a siatkówką, używając narzędzia podobnego do EEG. Ale ta metoda polega na odczycie energii elektrycznej ciała, a hałas jest wysoki, a rozdzielczość na tych odczytach niska, co utrudnia rozpoznanie zamierzonych mrugnięć.
Kilka lat temu Wang i współpracownicy wykorzystali stare zjawisko naukowe, tryboelektryczność - elektryczność wytwarzaną przez tarcie, znaną również jako elektryczność statyczna - do budowy małego urządzenia do wychwytywania energii z ciała ludzkiego, zwanego TENG lub nanogeneratorem triboelektrycznym. Jak poprzednio Smithsonian.com, małe urządzenie nie wytwarza dużo energii, ale napięcie jest na tyle znaczące, że można je łatwo zmierzyć za pomocą komputera i wykorzystać jako dane wejściowe. Jest także tani i nie wymaga żadnej energii do działania, co czyni go przydatnym w przypadku rodzajów samozasilających się czujników, które stają się popularne w urządzeniach medycznych lub Internecie przedmiotów. Papier Wanga ma długą listę zalet: jest „nieinwazyjny, bardzo wrażliwy…, łatwy do wytworzenia, stabilny, mały, lekki, przezroczysty, elastyczny, przyjazny dla skóry, niedrogi, trwały i wielokrotnego użytku”, żeby wymienić tylko kilka.
Jest więc przydatny jako czujnik oka. Po umieszczeniu na zauszniku okularów czujnik delikatnie opiera się o zmarszczkę obok oka użytkownika. Ta skóra lekko mruga podczas mrugnięcia, wyginając nanogenerator i wysyłając sygnał elektryczny.
Na razie Wang i jego koledzy koncentrują się na urządzeniach medycznych. Zaprogramowali już urządzenie tak, aby reagowało na dwukrotne „podwójne kliknięcie” i stworzyli przewijaną klawiaturę, która pozwala użytkownikowi mrugać raz, dwa lub trzy razy, aby wybrać jedną z trzech liter w każdym rzędzie, choć bardziej skomplikowana systemy do pisania mogą zostać zbudowane w przyszłości. Testy, które ograniczały się do udostępniania urządzenia w laboratorium, przekonują autorzy, że nie tylko poprawi to opiekę medyczną nad osobami starszymi i niepełnosprawnymi, ale także doprowadzi do postępu w robotyce i innych interfejsach komputer-człowiek.
Na horyzoncie znajduje się elektronika użytkowa oparta na okularach, która może oferować dodatkowe sposoby interakcji z grami lub robotami zdalnie sterowanymi, gdy kciuki są zajęte przez kontroler.
Peter Lund, profesor fizyki inżynierii na Uniwersytecie Aalto w Finlandii, który pracuje w dziedzinie zrównoważonej energii, uważa pracę za obiecującą.
„To naprawdę fascynujące widzieć, jak ta miniaturyzacja, co robi, przybliża energię ludziom”, mówi Lund.
