У сучасному світі фітнес трекери та смарт-годинники повідомляють нам корисну інформацію про кількість кроків, яку ми зробили, та частоту серцевих скорочень. Але, зазвичай, на цьому їх функціонал обмежується і більш детальної інформації про здоров’я власника вони дати не в змозі.

Однак, нещодавно в публікації ACS Applied Materials & Interfaces дослідники із Південної Кореї повідомили про нові смарт електронні окуляри (е-glasses), які можуть відстежувати не лише мозкові хвилі і рухи тіла, а й виконувати функцію сонцезахисних окулярів та дозволяти користувачам грати у відеоігри рухами очей.

Пристрої, які вимірюють електричні сигналі від мозку (електроенцефалограма; ЕЕГ) та очей (електроокулограма; ЕОГ) допомагають діагностувати такі стани, як епілепсія та розлади сну, а також керувати комп’ютерами через людино-машинні інтерфейси. Але для отримання цих даних необхідний постійний фізичний контакт між датчиком та шкірою, якого досить важко досягти, якщо мова йде про ригідні пристрої. Тому Suk-Won Hwang з колегами захотіли інтегрувати м’які провідні електроди у електронні окуляри, які могли б у бездротовому форматі відстежувати сигнали ЕЕГ та ЕОГ, інтенсивність ультрафіолетового випромінювання, а також рухи та положення тіла, одночасно виконуючи роль людино-машинного інтерфейсу.

Знайомство із електронними окулярами

За допомогою 3D принтера дослідники створили рамку окулярів, до якої додали гнучкі електроди біля вух (сенсори ЕЕГ) та очей (сенсори ЕОГ). Вони також додали бездротову схему для зчитування руху та УФ випромінювання на бокову поверхню окулярів, та спеціальний гель, чутливий до УФ променів, всередину лінз. Коли сенсор отримує інформацію про УФ випромінювання певної інтенсивності, за допомогою гелю лінзи змінюють свій колір і окуляри стають сонцезахисними. Датчик руху дозволив дослідникам відстежувати поставу та ходу користувача, а також виявляти, коли він падає. Сенсор ЕЕГ записує альфа-ритми мозку, що може допомогти у  моніторингу здоров’я. І, нарешті, сенсор ЕОГ дозволяв користувачу легко переміщувати цеглинки у популярній відеогрі всього лиш зміною напрямку та кута погляду очей.

Демонстрація людинно-машинного інтерфейсу із ЕОГ сигналами

В майбутньому такі електронні окуляри можуть стати корисними для цифрових програм охорони здоров’я та програм віртуальної реальності – пишуть дослідники.

Оригінальна стаття була опублікована на сайті ACS Chemistry for life 27 травня 2020 року.