Jakten på at give indesluttede patienter en livline, en måde at kommunikere på, når ALS eller en anden sygdom har lukket deres muskelkontrol, pågår. En måde at få håndfri input på, i dette tilfælde eller for enhver, der kun kan betjene hans eller hendes øjne - eller bare en der har begge hænder optaget - er at spore øjenblink. Det er ikke en nem enhed at komme i arbejde, da det kan være svært for en computer at fortælle forskellen mellem en forsætlig blink og en refleksiv en, men et team fra Chongquing University i Kina mener, at de har det knækket.
I en artikel i Science Advances beskriver Zhong Lin Wang og hans kolleger en enhed, monteret på et par briller, der ligger forsigtigt mod huden ved siden af øjet og kan mærke trykket i form af et elektrisk signal som huden presser imod den under et blink.
”Dette er en meget spændende opdagelse, der bruger et meget gammelt fænomen, men ny teknologi, nye innovationer, noget vi aldrig har tænkt på før, ” siger Wang, der er professor i nanovidenskab ved Georgia State University.
Opfindere har brugt øjenblink for at kommunikere med dem i de sidstnævnte stadier af ALS eller indesluttede patienter, der ellers har mistet brugen af deres kroppe bortset fra muligheden for at blinke. Et kamera, der er trænet på øjnene, kan spore blink, men det er ikke et meget strømlinet værktøj og kræver en ekstern strømkilde. Så forskere undersøgte sporing af forskellen i elektromekanisk potentiale mellem hornhinden og nethinden ved hjælp af et værktøj, der ligner en EEG. Men denne metode er afhængig af at læse kroppens egen elektricitet, og støjen er høj og opløsningen lav på disse aflæsninger, hvilket gør det svært at skelne med forsætlige blink.
For et par år siden havde Wang og kolleger udnyttet et gammelt videnskabeligt fænomen, triboelektricitet - elektricitet produceret af friktion, også kendt som statisk elektricitet - for at bygge en lille enhed til at fange energi fra den menneskelige krop, kaldet en TENG, eller triboelektrisk nanogenerator. Som tidligere dækket af Smithsonian.com producerer den lille enhed ikke meget energi, men spændingen er betydelig nok til let at kunne måles af en computer og bruges som input. Og det er også billigt og kræver ikke energi til at køre, hvilket gør det nyttigt for de typer af selvdrevne sensorer, der bliver populære i medicinsk udstyr eller Internet of Things. Wangs papir tilbyder en lang række fordele: Det er “ikke-invasivt, meget følsomt…, let at fremstille, stabilt, lille, let, gennemsigtigt, fleksibelt, hudvenligt, billigt, holdbart og genanvendeligt, ” for bare at nævne nogle få.
Således er det nyttigt som en øjesensor. Når sensoren placeres på brillenes tempel, sidder sensoren forsigtigt mod rynken ved siden af brugerens øje. Denne hud bøjes lidt udad under et blink, bøjer nanogeneratoren og sender et elektrisk signal.
For tiden fokuserer Wang og hans kolleger på det medicinske udstyr. De har allerede programmeret enheden til at reagere på et to-blink “dobbeltklik” og skabt et rulletastatur, der giver brugeren mulighed for at blinke en gang, to gange eller tre gange for at vælge en af tre bogstaver i hver række, dog mere detaljerede typesystemer kunne bygges i fremtiden. Tests, der var begrænset til at dele enheden omkring laboratoriet, har forfatterne til at tro, at det ikke kun vil forbedre den medicinske behandling af ældre og handicappede, men også føre til fremskridt inden for robotik og andre computer-menneskelige grænseflader.
Tættere på horisonten er forbrugerelektronik baseret på brillerne, som kan tilbyde yderligere måder at interagere med spil eller fjernbetjeningsrobotter på, mens dine tommelfingre er optaget af controlleren.
Peter Lund, en ingeniørfysikprofessor ved Aalto University i Finland, der arbejder inden for bæredygtig energi, finder arbejdet lovende.
”Det er virkelig fascinerende at se, hvordan denne miniaturisering, hvad han laver, bringer energi tættere på mennesker, ” siger Lund.
