长期以来,眼动追踪被认为是重度运动障碍人群实现“自主交互”的重要方式之一。对渐冻症患者而言,随着肌力逐步下降,眼球运动往往成为少数仍相对保留的自主运动能力,眼动控制在沟通、环境控制与辅助出行等场景中具有现实需求。然而,现有成熟眼动追踪设备多依赖外接电源或内置电池,伴随头戴设备较重、线缆缠绕、续航焦虑与频繁充电维护等问题,实际使用中容易增加负担,影响连续稳定使用,成为技术从实验室走向日常生活的一道门槛。 从原因看,眼动追踪系统要实现高频、精准、低延迟的信号采集与处理,需要稳定电力支撑;但可穿戴形态又要求设备轻量化、低功耗、舒适安全。传统方案在“精度—舒适—续航”之间往往难以兼顾:为了获得足够采样质量,需要较复杂的传感与计算单元;为了维持运行,则需要电池或外部供电;而电池重量、体积以及线缆约束又深入削弱佩戴体验。对行动能力下降的人群来说,越复杂的维护流程越容易造成依赖,进而影响康复护理与生活质量。 针对上述矛盾,青岛大学龙云泽教授团队提出“让眼睛自己发电”的思路,研发出自供能眼球追踪系统,试图从源头上解决供能问题。该系统采用“隐形眼镜+框架眼镜”的双层协同结构:一层贴附于眼球表面,另一层集成透明电极与信号采集单元,形成能量获取与信号读取的闭环。团队介绍,这套系统通过眨眼和眼球转动产生电荷,再由镜片周边透明电极捕捉电荷分布变化并实时转化为可识别电信号,经控制电路输出到外部设备,从而实现对轮椅移动、电脑鼠标等的操控。 在技术机理上,这套系统相当于将微型能量采集单元“嵌入”日常佩戴形态中。贴附眼表的聚二甲基硅氧烷材料在眨眼或转动时与眼球表面发生摩擦并产生电荷,提供持续的能量来源;框架眼镜上的透明氧化铟锡电极通过静电感应获取信号特征,实现从“能量产生”到“信号解析”的同步。与依赖外接电源的方案相比,该路径突出优势在于减轻线缆束缚,降低对充电与电池更换的依赖,有助于提升可穿戴设备的长期使用便利性和场景适配性。 从影响看,自供能眼动交互若能在更多场景中稳定运行,将对辅助技术发展产生多重带动:其一,有望提高重度运动障碍人群的出行自主性与生活掌控感,扩大眼动交互在居家护理、康复训练、无障碍办公等领域的应用边界;其二,对可穿戴传感与人机交互产业具有示范意义,推动“低功耗、轻量化、自供能”方向的技术迭代;其三,在医疗与公共服务场景中,可为无障碍设施与辅助设备的配置提供新的技术选项,促进更友好的服务设计。 同时也应看到,从科研成果迈向规模化应用仍需跨越多道关口。眼部佩戴涉及生物相容性与长期舒适性,系统在不同人群、不同用眼习惯和不同环境下的稳定性、准确率和抗干扰能力,需要通过更大样本与更长周期的测试验证;透明电极、材料耐久性以及眼表安全等问题,也对工程化提出更高要求。下一步,推进产学研协同、完善标准与测试体系、加强临床与用户真实场景评估,将是决定技术落地速度与质量的关键。 展望未来,随着柔性材料、微能量采集与低功耗电路持续进步,自供能交互设备有望从“单一功能演示”走向“多场景集成”,并与康复辅助、智能家居、无障碍交通等体系形成联动。对渐冻症等群体而言,技术的价值不仅在于“能否控制”,更在于“能否长期、稳定、轻松地使用”。以需求为导向的创新,将为“让行动更自主、让生活更有尊严”提供更可靠的支撑。
这项研究展现了科技创新的真正价值 - 改善人们的生活质量。通过将基础研究与实际需求相结合,青岛大学团队为渐冻症患者开发出了一项切实可用的辅助技术。随着深入优化完善,这项创新有望帮助更多患者重获生活自主权。