Oppdraget om å gi innelåtte pasienter en livline, en måte å kommunisere når ALS eller en annen sykdom har stengt muskelkontrollen sin, pågår. En måte å få håndfri innspill på, i dette tilfellet, eller for alle som bare kan betjene øynene - eller bare noen som har begge hendene okkupert - er å spore øyeblikk. Det er ikke en enkel enhet å komme i gang, da det kan være vanskelig for en datamaskin å fortelle forskjellen mellom en forsettlig blink og en refleksiv enhet, men et team fra Chongquing University i Kina tror de har det sprukket.
I en artikkel i Science Advances beskriver Zhong Lin Wang og kollegene en enhet montert på et par briller, som ligger forsiktig mot huden ved siden av øyet og kan føle presset, i form av et elektrisk signal, som huden presser mot det under et blink.
"Dette er en veldig spennende oppdagelse som bruker et veldig gammelt fenomen, men ny teknologi, nye innovasjoner, noe vi aldri har tenkt på før, " sier Wang, som er professor i nanovitenskap ved Georgia State University.
Oppfinnerne har brukt øyeblink for å kommunisere med de i de sistnevnte stadiene av ALS eller innesperrede pasienter som ellers har mistet bruken av kroppen sin bortsett fra muligheten til å blinke. Et kamera trent på øynene kan spore blink, men det er ikke et veldig strømlinjeformet verktøy, og krever en ekstern strømkilde. Så forskere utforsket å spore forskjellen i elektromekanisk potensial mellom hornhinnen og netthinnen ved å bruke et verktøy som ligner en EEG. Men denne metoden er avhengig av å lese kroppens egen strøm, og støyen er høy og oppløsningen lav på disse avlesningene, noe som gjør det vanskelig å forstå forsettlige blink.
For noen år siden hadde Wang og kollegene utnyttet et gammelt vitenskapelig fenomen, triboelektrisitet - elektrisitet produsert av friksjon, også kjent som statisk elektrisitet - for å bygge et lite apparat for å fange energi fra menneskekroppen, kalt en TENG, eller triboelektrisk nanogenerator. Som tidligere dekket av Smithsonian.com, produserer den lille enheten ikke mye energi, men spenningen er betydelig nok til at den enkelt kan måles av en datamaskin og brukes som inngang. Og det er også rimelig, og krever ikke energi å kjøre, noe som gjør det nyttig for de typer selvdrevne sensorer som blir populære innen medisinsk utstyr eller tingenes internett. Wangs papir tilbyr en lang liste over fordeler: Det er "ikke-invasivt, svært følsomt ..., lett å fremstille, stabilt, lite, lett, gjennomsiktig, fleksibelt, hudvennlig, rimelig, holdbart og gjenbrukbart, " for bare å nevne Noen.
Dermed er det nyttig som øyesensor. Når sensoren plasseres på tempelet på glassene, sitter sensoren forsiktig mot rynken ved siden av brukerens øye. Den huden bøyes litt utover under en blink, bøyer nanogeneratoren og sender et elektrisk signal.
Foreløpig fokuserer Wang og kollegene på det medisinske utstyret. De har allerede programmert enheten til å reagere på et to-blink “dobbeltklikk” og laget et rulletastatur som lar brukeren blinke en gang, to ganger eller tre ganger for å velge en av tre bokstaver i hver rad, men mer utførlig typesystemer kan bygges i fremtiden. Tester, som var begrenset til å dele enheten rundt laboratoriet, har forfatterne til å tro at det ikke bare vil forbedre medisinsk omsorg for eldre og funksjonshemmede, men også føre til fremskritt innen robotikk og andre datamaskin-menneskelige grensesnitt.
Nærmere i horisonten er forbrukerelektronikk basert på brillene, noe som kan tilby flere måter å samhandle med spill eller fjernkontrollroboter mens tommelen er opptatt med kontrolleren.
Peter Lund, ingeniørfysikkprofessor ved Aalto University i Finland, som jobber innen bærekraftig energi, synes arbeidet er lovende.
"Det er virkelig fascinerende å se hvordan denne miniatyriseringen, det han gjør, bringer energi nærmere menneskene, " sier Lund.
