まばたきすると発電し、眼鏡に電気を供給することで、萎縮性側索硬化症(ALS)の患者が目を動かすだけで車いすを操作できるという画期的なシステムを山東省青島大学の教授が開発した。科技日報が伝えた。

青島大学の龍雲沢(ロン・ユンザー)教授率いるチームと協力者は最近、世界初の「目で発電する」アイトラッキングシステムを開発した。このシステムは従来のアイトラッキングデバイスの「電力供給」を巡る難題を解決した。

従来のアイトラッキングデバイスは外部の電源と接続する必要があり、電力供給が大きなネックとなっていた。従来のアイトラッキングデバイスの場合、患者は車いすを操作して移動しようと思う場合、頭に重い装置を装着するほか、長い電気コードに接続しなければならなかった。そして、電池残量が残り少ないことを知らせるアラームが頻繁に鳴ることで、患者が自分で移動する意欲を阻む形になっていた。

そのネックを打破しようと、龍教授率いるチームは「目で発電する」という全く新しいアプローチを行った。発電して、その電気を供給できるアイトラッキングシステムには、「コンタクトレンズ+フレーム眼鏡」が連携するシステムが採用されている。このシステムには、非常に軽く、装着感は普通の眼鏡と変わらず、システムの稼働に必要な電力は全て眼球運動を通して供給され、バッテリーを必要とせず、「エネルギーの自給」を実現しているといったたくさんのメリットを備えている。

ではこのシステムはどのような仕組みになっているのだろうか?龍教授によると、このシステムは目の中に「マイクロ発電所」を設置しているようなイメージなのだという。

ジメチルポリシロキサン(PDMS)をコンタクトレンズのようにユーザーの眼球の表面に貼り付け、それが「マイクロ型摩擦発電機」となり、まばたきしたり、眼球を動かしたりすると、眼球とPDMSの間で摩擦が起き、継続的に「発電」する。

また、眼鏡のフレームには透明電極の「酸化インジウムスズ」が埋め込まれ、「信号発射台」の役割を果たしている。透明電極は静電誘導を通して、電荷の分布と変化を高精度にトラッキングし、それをリアルタイムに識別可能な電気的信号に変換する。

そして、制御回路を経由して、外部のデバイスに伝送され、最終的に高精度なコントロールが可能になる。

もちろん、この技術が実験室から出て、幅広く応用されるようになるためには、今後、産業化に向けた一連の課題を乗り越えていかなければならない。研究チームの主要メンバーである青島大学物理科学学院の張俊(ジャン・ジュン)特任教授は、「当チームは現在、関連企業と積極的にマッチングし、連携の機会を探っている。そして、産業化を積極的に進めている」と話した。(提供/人民網日本語版・編集/KN)

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