Al integrar los primeros electrodos de hidrogel lavables de su tipo con un sensor de pulso, los investigadores de la Universidad de Massachusetts Amherst han desarrollado gafas inteligentes para rastrear el movimiento de los ojos y los datos cardíacos para estudios fisiológicos y psicológicos. Las gafas, conocidas como Chesma ypresentado el 20 de agosto en la revista Matter: proporciona mediciones precisas en un entorno cotidiano sin comprometer la comodidad de los usuarios.
"Nuestra máscara puede rastrear el movimiento de los ojos de las personas a medida que se muestran las imágenes, por lo que puede comenzar a comprender a qué están prestando atención, durante cuánto tiempo, si siguen buscando otros lugares para mirar", dice la autora principal Trisha L. Andrew de la Universidad de Massachusetts Amherst.
La tecnología actual para el seguimiento del movimiento ocular se basa en la electrooculografía EOG, una técnica diseñada hace más de 50 años para medir los cambios de potencial eléctrico del ojo. "El problema es que hay que pegar esos electrodos adhesivos en la cara", dice Andrew."Pero la gente tiende a ser un poco quisquillosa con las cosas que se ponen en la cara, como era de esperar".
Un desafío en el diseño de dispositivos portátiles inteligentes es desarrollar productos que brinden precisión y comodidad. Para lograrlo, Andrew y sus colegas desarrollaron un nuevo electrodo de hidrogel mediante el cultivo de polímeros en las telas. Alcanzando los rincones del patrón de fibra, el polímero de hidrogelse adhiere y cubre la topología de la tela, lo que da como resultado una capa mecánicamente estable que es imperceptible a la vista y al tacto.
El equipo luego combinó estos electrodos de hidrogel con un sensor de pulso para crear una máscara ocular que puede rastrear los movimientos oculares y recolectar señales cardíacas de la arteria ubicada en el hueso de la ceja. "Nuestro equipo fue capaz de abordar realmente ese problema central para crear unprenda que estaría dispuesto a usar y que le brindará resultados clínicamente precisos cuando la use ", dice Andrew. El equipo de investigación, compuesto por científicos iraníes, indio-americanos, armenio-griegos y chino-americanos, llamó a las gafas Chesma, una palabra que significaanteojos u ojos en muchos de sus idiomas.
Un uso clínico de la mascarilla podría ser monitorear el sueño. "Uno de los clasificadores más importantes entre las etapas del sueño es qué tan radicalmente mueves los ojos", dice Andrew. "Podríamos correlacionar algunas de estas etapas del sueño y también comenzar a comprender sitiene problemas de trastornos del sueño o si tiene algunos problemas subyacentes de frecuencia cardíaca ".
Además de funcionar tan bien como los electrodos clínicos adhesivos actualmente en uso, los electrodos de hidrogel utilizados en Chesma también son extremadamente duraderos. El hidrogel puede resistir la acumulación a largo plazo de maquillaje, contaminación y desechos de la piel que pueden dañar los electrodos.además de soportar 15 ciclos de lavado. Y los investigadores encontraron que la señal de Chesma no mostraba ninguna degradación después de 6 horas de uso continuo sin rehidratar el hidrogel, lo que sugiere que podría usarse durante largos períodos de tiempo. De hecho, el hidrogel retiene aguatan bien que tarda casi 40 horas en secarse por completo, e incluso si lo hace, Andrew dice simplemente "un par de gotas de agua sobre él, déjelo reposar durante unos 30 segundos y se vuelve como gelatina una vez más".
A continuación, el equipo de investigación quiere reducir la demanda de energía del dispositivo, lo que permitiría a los usuarios cargar el dispositivo una vez cada tres noches en lugar de cada 8 horas. La duración prolongada de la batería también puede facilitar aplicaciones potenciales durante las horas de vigilia de las personas.sus usos potenciales en el monitoreo de la salud, al equipo también le gustaría verlo implementado en otros campos como la realidad virtual y los juegos o el análisis del rendimiento de la publicidad, donde podría ayudar a los investigadores a comprender si un anuncio literalmente "llamó la atención de la gente".
Este trabajo fue apoyado por la National Science Foundation y la David and Lucile Packard Foundation.
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