I ricercatori sviluppano un sistema di eye tracking autoalimentato / Researchers Develop Self-Powered Eye-Tracking System

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Un gruppo di ricercatori in Cina ha sviluppato un sistema di eye tracking leggero ed autoalimentato che potrebbe rivoluzionare le tecnologie di assistenza per le persone con gravi difficoltà motorie.

Come riportato su Cell Reports Physical Science, il dispositivo genera energia sfruttando l'attrito tra palpebre ed occhi durante il battito delle palpebre.

"Abbiamo sviluppato un sistema di eye tracking autoalimentato che raccoglie energia dal battito delle palpebre e può essere utilizzato per rilevare i movimenti oculari con elevata precisione", ha affermato Yun-Ze Long dell'Università di Qingdao. "Il sistema funziona al buio, non richiede alcuna fonte di alimentazione esterna ed è leggero e comodo come occhiali e lenti a contatto di uso quotidiano".

Superare i limiti degli attuali dispositivi di eye tracking

I sistemi di eye tracking tradizionali presentano spesso delle difficoltà: sono ingombranti, necessitano di alimentazione esterna, hanno difficoltà in condizioni di scarsa illuminazione e possono causare affaticamento degli occhi con un uso prolungato. Il nuovo sistema affronta queste limitazioni, offrendo un'alternativa sostenibile, indossabile e di facile utilizzo per le persone affette da patologie come la sclerosi laterale amiotrofica (SLA).

Il nanogeneratore triboelettrico alimenta il rilevamento dei movimenti oculari

Il dispositivo utilizza nanogeneratori triboelettrici, che convertono l'energia meccanica in elettricità attraverso l'elettrificazione e l'induzione elettrostatica. Raccogliendo energia da movimenti a bassa frequenza come il battito delle palpebre, il sistema si autoalimenta ed è in grado di rilevare movimenti oculari fino a 2 gradi con una precisione del 99%.

"Siamo rimasti particolarmente sorpresi dalla capacità dello strato di attrito di mantenere la carica in un ambiente biologico, sull'occhio di un coniglio", ha aggiunto Long. "Siamo rimasti anche colpiti dalla capacità del sistema di mantenere un'elevata precisione anche in ambienti elettromagnetici rumorosi".

Potenziali applicazioni oltre i dispositivi di assistenza

I ricercatori suggeriscono che la tecnologia potrebbe estendersi oltre l'assistenza sanitaria, potenzialmente apportando benefici ai sistemi di realtà virtuale, alla guida di veicoli a mani libere ed all'esplorazione spaziale.

"Il nostro sistema trasforma qualcosa di semplice come un battito di ciglia in una fonte di energia e controllo", ha affermato Long. "È progettato per essere leggero, comodo ed utile, soprattutto per chi fa affidamento sui movimenti oculari per comunicare od interagire con il mondo. È un esempio di come la tecnologia possa dare potere alle persone e rendere la vita quotidiana più accessibile".

ENGLISH

A team of researchers in China has developed a lightweight, self-powered eye-tracking system that could revolutionise assistive technologies for people with severe mobility impairments.

Reported in Cell Reports Physical Science, the device generates power from the friction between eyelids and eyes during blinking.

“We've developed a self-powered eye-tracking system that harvests energy from blinking and can be used to detect eye movements with high precision,” said Yun-Ze Long of Qingdao University. “The system works in the dark, requires no external power source, and is as lightweight and comfortable as everyday glasses and contact lenses.”

Overcoming Limitations of Current Eye-Tracking Devices

Traditional eye-tracking systems often face challenges: they are bulky, need external power, struggle in low-light conditions, and can cause eye strain with prolonged use. The new system addresses these limitations, offering a sustainable, wearable, and user-friendly alternative for individuals with conditions such as amyotrophic lateral sclerosis (ALS).

Triboelectric Nanogenerator Powers Eye Movement Detection

The device uses triboelectric nanogenerators, which convert mechanical energy into electricity through electrification and electrostatic induction. By harvesting energy from low-frequency movements like blinking, the system powers itself and can detect eye movements as small as 2 degrees with 99% precision.

“We were particularly surprised by how well the friction layer retained its charge in a biological setting on a rabbit's eye,” Long added. “We were also impressed by the system's ability to maintain high accuracy even in noisy electromagnetic environments.”

Potential Applications Beyond Assistive Devices

The researchers suggest the technology could extend beyond healthcare, potentially benefiting virtual reality systems, hands-free vehicle operation, and space exploration.

“Our system turns something as simple as a blink into a source of power and control,” Long said. “It's designed to be lightweight, comfortable, and helpful—especially for those who rely on eye movements to communicate or interact with the world. It's an example of how technology can empower people and make daily life more accessible.”

Da:

 https://www.eurekamagazine.co.uk/content/news/researchers-develop-self-powered-eye-tracking-system?utm_source=content_recommendation&utm_medium=blueconic