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研究人员已开发​​出智能眼镜来跟踪眼睛的运动和心脏数据

马萨诸塞州大学阿默斯特分校的研究人员将首创的可洗水凝胶电极与脉冲传感器集成在一起,已开发​​出智能眼镜来跟踪眼睛的运动和心脏数据,以进行生理和心理研究。这款名为Chesma的眼镜于8月20日发表在《物质》杂志上,可在日常环境中提供准确的测量结果,而不会影响用户的舒适度。

高级作者特丽莎·L·安德鲁(Trisha L. Andrew)说:“我们的口罩可以在人们看到图像时跟踪他们的眼睛运动,因此您可以开始了解他们所关注的内容以及他们是否会继续寻找其他地方多长时间。”麻省大学阿默斯特分校。

眼动跟踪的当前技术依赖于眼电描记法(EOG),这是50多年前设计的一种用于测量眼电位变化的技术。“问题在于您必须将那些粘性电极粘在脸上,”安德鲁说。“但是人们并不会对脸上的东西有些挑剔,这不足为奇。”

设计智能可穿戴设备的一项挑战是开发同时提供准确性和舒适性的产品。为此,安德鲁和她的同事们通过在织物上生长聚合物开发了一种新型的水凝胶电极。达到纤维图案的角落和缝隙,水凝胶聚合物粘合并覆盖了织物的拓扑结构,从而形成了肉眼和触觉无法察觉的机械稳定涂层。

然后,研究小组将这些水凝胶电极与脉冲传感器结合在一起,制成了一个眼罩,该眼罩可以跟踪眼球的运动并从位于眉骨处的动脉收集心脏信号。“我们的团队能够真正解决这个核心问题,从而创造出您愿意穿的服装,并在​​使用时为您提供临床上准确的结果,”安德鲁说。由伊朗,印度裔美国人,亚美尼亚希腊裔和华裔美国科学家组成的研究小组将眼镜Chesma命名为“ Chesma”,这个词在许多语言中意为眼镜或眼睛。

面罩的一种临床用途可能是监测睡眠。安德鲁说:“睡眠阶段之间最大的分类器之一是您的眼动程度。”“我们可以将其中一些睡眠阶段关联起来,也可以开始了解您是否存在睡眠障碍问题或是否存在一些潜在的心率问题。”

Chesma中使用的水凝胶电极除了性能和目前使用的粘性临床电极一样,还非常耐用。水凝胶可抵抗化妆品,污染和皮肤废物(可能会损坏电极)的长期堆积,并可承受15个洗涤周期。研究人员发现,Chesma的信号在连续使用6小时后没有显示任何降解,而不会使水凝胶复水,这表明它可以长时间佩戴。实际上,水凝胶保留的水是如此之好,以至于完全干燥要花费近40个小时-即使这样做,安德鲁也只是简单地说“在上面滴几滴水,让它静置约30秒钟,然后再次变得像明胶。”

接下来,研究小组希望减少设备的电源需求,这将允许用户每三晚而不是每8小时为设备充电一次。延长的电池寿命还可在人们醒着的时候促进潜在的应用。除了在健康监测中的潜在用途外,该团队还希望将其部署在虚拟现实,游戏或广告效果分析等其他领域中,从而可以帮助研究人员了解广告是否真的吸引了人们的注意。