Kineski istraživači predstavili su novu tehnologiju za praćenje pokreta oka koja se napaja treptanjem. Sustav električnu energiju dobiva iz trenja između površine oka i kapka tijekom treptaja, pa mu nije potreban vanjski izvor napajanja. U ovoj fazi uređaj radi u laboratorijskim uvjetima, a zamišljen je kao pomoć osobama koje se oslanjaju na pogled kako bi upravljale elektronikom i drugim uređajima.
Praćenje pogleda u popularnoj kulturi često dobiva mračan prizvuk, jer se u distopijskoj znanstvenoj fantastici prikazuje kao alat za nadzor i manipulaciju. U stvarnosti je primjena daleko konkretnija i humanija: sustavi za praćenje očiju već danas omogućuju osobama koje su izgubile mogućnost kretanja da upravljaju invalidskim kolicima, koriste računala, pregledavaju internet ili upravljaju povezanim uređajima u domu, isključivo pogledom. No takva pomagala i dalje se teže probijaju do šire uporabe, ponajprije zbog dimenzija i mase uređaja te zbog potrebe za stalnim napajanjem.
Voditelj istraživanja Yun-Ze Long s kineskog sveučilišta u Qingdaou kaže da su upravo te prepreke pokušali ukloniti već u osnovnom konceptu.
“Razvili smo samonapajajući sustav za praćenje oka koji prikuplja energiju iz treptanja i može se koristiti za detekciju pokreta oka s visokom preciznošću”, rekao je Long.
Zašto sadašnja rješenja često zapinju u praksi
Prema navodima istraživača, postojeća pomagala namijenjena osobama s poremećajima pokretljivosti, uključujući i one s amiotrofičnom lateralnom sklerozom (ALS), često imaju vrlo konkretna ograničenja. U slabijem osvjetljenju njihova učinkovitost može oslabjeti, a nakon dulje uporabe korisnici mogu osjećati zamor oka. Zbog toga su se, kako navode, usmjerili na razvoj uređaja koji bi bio samonapajajući, nosiv, održiviji i jednostavniji za svakodnevnu uporabu.
Kao temelj odabrali su tehnologiju takozvanih “triboelektričnih nanogeneratora”, poznatu pod kraticom TENG. Takvi sustavi pretvaraju mehaničku energiju u električnu i mogu skupljati energiju iz izvora male snage, poput kapljica kiše, znoja ili vode koja isparava. Istraživači smatraju da upravo ta “sitna energija” nudi ono što je potrebno za napajanje sustava koji bi se oslanjao na treptanje: mogućnost skaliranja i prikupljanja vrlo malih količina energije.
Kako su testirali prototip i što su izmjerili
Nakon izrade prototipa, uređaj su testirali praćenjem pokreta oka zeca. Prema rezultatima analize, odabrani TENG proizveo je dovoljno energije da uređaj radi bez ikakvog vanjskog napajanja.
Autori navode da ih je posebno iznenadilo ponašanje ključnog dijela sustava u biološkom okruženju. “Posebno nas je iznenadilo koliko je dobro sloj trenja zadržao naboj u biološkom okruženju na oku zeca”, rekao je Long, opisujući ono što smatraju neočekivano dobrim učinkom u takvom testu.
Procjena točnosti donijela je i brojke: sustav može detektirati pokrete oka male kao 2 stupnja, uz izmjerenu preciznost od 99%. Long navodi da se takva preciznost zadržala i u zahtjevnim laboratorijskim uvjetima koji su bili postavljeni kako bi se provjerile granice rada sustava. “Impresionirala nas je i sposobnost sustava da zadrži visoku točnost čak i u bučnim elektromagnetskim okruženjima”, objasnio je.
Istraživači zaključuju da njihov rezultat pokazuje da je moguće dobiti upotrebljivu energiju i iz vrlo suptilnih pokreta tijela, poput treptanja. Long navodi da je uređaj zamišljen kao nosivo rješenje, uz naglasak na udobnost. “Dizajniran je da bude lagan, udoban i koristan, osobito za one koji se oslanjaju na pokrete oka kako bi komunicirali ili stupali u interakciju sa svijetom”, rekao je. “To je primjer kako tehnologija može osnažiti ljude i učiniti svakodnevicu pristupačnijom.”
Osim medicinskih primjena, autori spominju i scenarije izvan zdravstvenog okruženja: virtualnu stvarnost (VR), kao i moguće buduće primjene u inteligentnoj vožnji i svemirskim istraživanjima, gdje bi nadzor pokreta oka mogao imati važnu ulogu za sigurnost i izvedbu.
Long pritom naglašava da je sustav osmišljen tako da radi i bez svjetla te bez vanjskog izvora napajanja. “Sustav radi u mraku, ne zahtijeva vanjski izvor napajanja i lagan je i udoban kao svakodnevne naočale i kontaktne leće”, rekao je, dodajući da njihov senzor “pretvara nešto jednostavno poput treptaja u izvor energije i kontrole.”
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
