

GlassTENG不仅能够利用眨眼动作产生能量,还可以收集微笑、咬紧牙关、咀嚼和挑眉等面部活动所产生的机械能,并将这些运动信息转化为可分析的健康信号。
整个系统的核心是一种被称为摩擦电纳米发电机(TENG)的超薄传感器。这种装置利用静电原理工作,其原理类似于气球摩擦头发后产生吸附现象。当不同材料接触并分离时,电子会发生转移并产生短暂电荷。
研究人员将柔性传感器集成在眼镜框架中。当面部运动导致传感器层发生压缩和分离时,就会产生电信号。这些机械能既能作为监测信号本身,也能够为传感器供电,因此无需配置传统电池。
研究团队在眼镜上安装了三个主要传感器。其中一个位于鼻梁附近,可捕捉脉搏、眨眼和眉毛活动;第二个位于太阳穴区域,用于监测脉搏以及下颌运动;第三个位于靠近耳朵的位置,可检测咀嚼和咬牙等动作。
测试结果表明,不同动作会产生不同特征的电信号。脉搏产生的信号最弱,电压约为50至100毫伏;眨眼和挑眉通常产生200至500毫伏电压;而较强烈的下颌动作则可产生高达1.5伏的信号。
研究人员利用原型设备测试了眨眼、敲牙、咬紧牙关以及挑眉等动作。结果显示,系统不仅能够将这些动作与正常说话或进食行为区分开来,而且识别准确率相当高。其中,对敲牙动作的识别准确率达到99%,对咬紧牙关动作的识别准确率达到96%。
研究团队表示,该技术未来有望用于监测心血管健康、磨牙症、疲劳状态以及饮食行为等多种健康指标。由于设备本身无需电池,也不需要定期充电,因此特别适合长期连续监测应用。
研究人员认为,目前多数健康监测设备受限于电池寿命、体积和佩戴舒适性,而GlassTENG提供了一种新的解决思路。随着相关技术进一步成熟,未来普通眼镜或许能够在用户几乎无感知的情况下持续收集健康数据,实现更加自然和便捷的健康管理。



