Умные контактные линзы превратили глаза в геймерские «джойстики»
Учёные из Нанкина, Китай, разработали интеллектуальные линзы для считывания радиочастотных меток, которые могут использоваться в различных приложениях, включая здравоохранение и дополненную реальность (AR). Линзы биосовместимы и незаметны, им не требуется аккумулятор или обычные кремниевые чипы.
Умные контактные линзы, которые могут считывать различные показатели здоровья и служить для взаимодействия человека и машины — относительно новая технология. Она основана на отслеживании движений глаз с помощью отражения центра зрачка от роговицы и метода электроокулографии (ЭОГ). ЭОГ — это исследование глазных мышц и сетчатки во время движения глаза и стимуляции сетчатки.
Но описываемой новой технологии недоставало точности, а ещё значительно сказывались помехи. Кроме того, выяснилось, что используемые при ЭОГ для сбора данных накладные электроды небезопасны для кожи.
Авторы нового исследования стремились преодолеть проблемы, возникающие при реализации традиционных методов слежения за глазами. Один из соавторов — профессор Фэй Сюй из Колледжа инженерных и прикладных наук Нанкинского университета. Он рассказал, что его вдохновляли фантастические произведения с показанным в них тесным взаимодействием человека и компьютера. В итоге они с коллегами предложили подход с частотным кодированием, когда информация о движениях глаз преобразуется в радиочастотные сигналы.
Они генерируются радиочастотными метками, встроенными в контактные линзы. Такие метки также известны как RFID-чипы и используются, например, в банковских картах. Они полностью беспроводные и функционируют без источника питания, что делает их идеальными для отслеживания состояния глаз при помощи контактных линз.
Каждая метка излучает уникальный частотный сигнал, соответствующий различным движениям или положениям глаза. При движении глаза взаимное расположение радиочастотных меток меняется, что изменяет частоту излучаемого сигнала. Обнаруживая и анализируя эти изменения, компьютер может определять направление зрения и движение глаз в режиме реального времени.
Исследователи при создании каждой умной линзы использовали четыре RFID-метки, встроив их в силикон, из которого делают обычные контактные линзы. Внешней, аппаратной частью изобретения стал портативный частотный считыватель для записи и анализа сигналов от радиочастотных меток.
Ученые убедились, что их умные контактные линзы могут определять направление взгляда и точки обзора в режиме реального времени. Так что умная контактная линза пригодна, например, для управления роботом и взаимодействия с программным обеспечением.
Кроме того, подтвердилось, что линзы можно носить до 12 часов при различных условиях окружающей среды.
Профессор Сюй заявил, что линзы отличаются высокой точностью при определении угла движения глаз — менее 0,5 градуса. Высокая точность определения угла наклона глаза — один из важнейших аспектов для применения умных контактных линз, чтобы отдавать с их помощью команды.
Опыты показали, что через линзы глазами можно управлять компьютерными играми. Во в всяком случае, с таким вставленным в глаз «джойстиком» удалось сыграть в «Прожорливую змейку». А ещё носимое устройство помогло при просмотре веб-страниц, уже в роли «компьютерной мыши».
Как форм-фактор изобретение очень похоже на доступные в продаже контактные линзы для корректировки зрения. Новинку можно носить, не привлекая внимания окружающих. Кроме того, концепцию испытали на кроликах, чтобы убедиться в функциональности и безопасности.
— профессор Фэй Сюй.
С развитием оптоэлектронных технологий и по мере распространения усовершенствованные контактные линзы будут выполнять всё больше функций при взаимодействии человека и компьютера, а также в здравоохранении, убеждён учёный.
Умные контактные линзы, которые могут считывать различные показатели здоровья и служить для взаимодействия человека и машины — относительно новая технология. Она основана на отслеживании движений глаз с помощью отражения центра зрачка от роговицы и метода электроокулографии (ЭОГ). ЭОГ — это исследование глазных мышц и сетчатки во время движения глаза и стимуляции сетчатки.
Но описываемой новой технологии недоставало точности, а ещё значительно сказывались помехи. Кроме того, выяснилось, что используемые при ЭОГ для сбора данных накладные электроды небезопасны для кожи.
Авторы нового исследования стремились преодолеть проблемы, возникающие при реализации традиционных методов слежения за глазами. Один из соавторов — профессор Фэй Сюй из Колледжа инженерных и прикладных наук Нанкинского университета. Он рассказал, что его вдохновляли фантастические произведения с показанным в них тесным взаимодействием человека и компьютера. В итоге они с коллегами предложили подход с частотным кодированием, когда информация о движениях глаз преобразуется в радиочастотные сигналы.
Они генерируются радиочастотными метками, встроенными в контактные линзы. Такие метки также известны как RFID-чипы и используются, например, в банковских картах. Они полностью беспроводные и функционируют без источника питания, что делает их идеальными для отслеживания состояния глаз при помощи контактных линз.
Каждая метка излучает уникальный частотный сигнал, соответствующий различным движениям или положениям глаза. При движении глаза взаимное расположение радиочастотных меток меняется, что изменяет частоту излучаемого сигнала. Обнаруживая и анализируя эти изменения, компьютер может определять направление зрения и движение глаз в режиме реального времени.
Исследователи при создании каждой умной линзы использовали четыре RFID-метки, встроив их в силикон, из которого делают обычные контактные линзы. Внешней, аппаратной частью изобретения стал портативный частотный считыватель для записи и анализа сигналов от радиочастотных меток.
Ученые убедились, что их умные контактные линзы могут определять направление взгляда и точки обзора в режиме реального времени. Так что умная контактная линза пригодна, например, для управления роботом и взаимодействия с программным обеспечением.
Кроме того, подтвердилось, что линзы можно носить до 12 часов при различных условиях окружающей среды.
Профессор Сюй заявил, что линзы отличаются высокой точностью при определении угла движения глаз — менее 0,5 градуса. Высокая точность определения угла наклона глаза — один из важнейших аспектов для применения умных контактных линз, чтобы отдавать с их помощью команды.
Опыты показали, что через линзы глазами можно управлять компьютерными играми. Во в всяком случае, с таким вставленным в глаз «джойстиком» удалось сыграть в «Прожорливую змейку». А ещё носимое устройство помогло при просмотре веб-страниц, уже в роли «компьютерной мыши».
Как форм-фактор изобретение очень похоже на доступные в продаже контактные линзы для корректировки зрения. Новинку можно носить, не привлекая внимания окружающих. Кроме того, концепцию испытали на кроликах, чтобы убедиться в функциональности и безопасности.
Контактные линзы — это высшая форма AR. Бесшовная интеграция виртуального и реального мира с помощью контактных линз была изображена во многих научно-фантастических произведениях
— профессор Фэй Сюй.
С развитием оптоэлектронных технологий и по мере распространения усовершенствованные контактные линзы будут выполнять всё больше функций при взаимодействии человека и компьютера, а также в здравоохранении, убеждён учёный.
- Дмитрий Ладыгин
- youtu.be/cvgjVgmv5DM
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Собаки, живущие вблизи Чернобыльской АЭС, мутировали и приобрели новые сверхспособности
Ученые насчитали в ДНК псов-мутантов более 400 аномальных генов....
На дне Мертвого моря обнаружены загадочные трубы, извергающие мерцающую жидкость
Эксперты говорят, что это зловещее предупреждение от природы....
Банда мексиканских косаток разработала стратегию охоты на самых больших акул в океане
Эксперты говорят, что это очень жестоко, но крайне эффективно....
Почему найденную в Мексике пирамиду возрастом 1000 лет опять закопали
Подальше положишь — поближе возьмёшь....
Открыт странный полупроводник, который потребляет в миллиард меньше энергии
Ученые совершенно случайно устранили нерешаемую проблему в хранении данных....
Врачи говорят: свинец сделал Америку еще более безумной
Этилированное топливо вызвало 151 млн дополнительных психических расстройств в США....
Рядом с людьми жили странные звери: волков приручали много раз
Но большинство попыток не увенчалось успехом....
В Японии открыли революционный способ получения топлива из воды и солнечного света
Но, как всегда, дьявол скрывается в деталях....
Смертоносное комбо: робот RAVEN получил всё лучшее от птиц, дронов и самолётов
Спасатель, доставщик или орудие убийства — решать владельцу....
Секрет рыжих кошек наконец-то раскрыт
Ген уникального цвета прятался от ученых больше 60 лет....
Древние американцы питались… как саблезубые тигры
Ученые говорят: поглощали мясо мамонтов буквально тоннами....
Миниатюрные черные дыры могут находиться прямо на Земле и даже проникать в наши тела
Американские физики утверждают, что нашли доказательства этого феномена....
Странная груда черепов, найденная в Италии, поставила археологов в тупик
Будет ли разгадан этот детектив каменного века?...
Иная карта чувств: как жители Месопотамии испытывали эмоции на телесном уровне
Об этом узнали по дошедшему до нас миллиону слов....
Загадка исчезающего Средиземноморья: что скрывают морские глубины?
Стало известно, как Европа миллионы лет назад едва не лишилась своего моря....
Самый большой кратер на Луне оказался гораздо огромнее, чем предполагали ученые
А еще «воронка» в четверть планеты скрывает неожиданные тайны....