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
Маск на грани: третья космическая катастрофа за год
Но эксперты уверены, что миллиардеру все снова сойдет с рук....
Аллигаторова щука: 100 миллионов лет... без эволюции
Как гигантская пресноводная рыба пережила даже динозавров?...
7 из 10: отключен еще один прибор «Вояджера-2»
Чем еще пришлось пожертвовать инженерам NASA?...
Спустя 500 лет останки Колумба наконец-то обнаружены!
Ученым понадобилось более 20 лет, чтобы доказать их подлинность....
Иисус Христос пользовался... волшебной палочкой
Об этом говорят фрески и другие древние изображения....
Таинственные области в мантии Земли оказались не тем, чем их считали ученые
Новое исследование показало, что все может быть намного проще....
Фотоны могут путешествовать в прошлое
Звучит поразительно, но физики обнаружили «отрицательное время» в странном эксперименте....
Долой болты: будущее прочных соединений — за метаповерхностями
Управляемый крепёж для аэрокосмической отрасли, робототехники и медицины....
Тысячи компьютеров c Linux заражены вредоносным ПО
Эпидемия началась ещё в 2021 году....
Колумб был не первым: за сотни лет до него викинги вовсю торговали с эскимосами
Об этом рассказали бивни средневековых моржей....
Мавзолей римского гладиатора оказался «общежитием»
Ученые разбираются, откуда в саркофаге бойца взялись кости 12 человек....
Невероятный прорыв в науке: два человека смогли осознанно пообщаться во сне
Похоже, в нашей жизни скоро начнется новая эра....
В Америке действует секретная программа по поиску и сокрытию информации об НЛО
Конгресс США в гневе, ведь Пентагон водил чиновников за нос много лет....
Средство для бесследного заживления ран нашли в глистах
Брезгливость vs польза....
Археологи восстановили приёмы боя на копьях в бронзовом веке
Экспериментальная археология проливает свет на технику обращения с оружием....
Контрольный выстрел в динозавров
Выяснилось, что астероид-убийца был не один....