戴上“隐形眼镜” 眨眼就能“发电” 青岛大学教授龙云泽带领团队研发出全球首套自供能眼球追踪系统

通过眨眼和眼球转动来控制轮椅示意图。

早报2月3日讯 你敢想象吗？眨眨眼就能发电，并为眼动追踪设备供能，从而帮助渐冻症患者实现眼动操控轮椅。这是青岛大学教授龙云泽团队与合作者研发的“黑科技”——全球首套自供能眼球追踪系统。这套系统能够破解传统眼动追踪设备的供能难题，让眼球运动成为更便捷、更自由的交互方式。

一直以来，渐冻症患者该如何在现实中突破身体的桎梏，与外界重建联系？在全身肌肉逐渐失去控制的情况下，眼球转动成为渐冻症患者仅存的自主运动能力，这也使眼动追踪技术成为其重要的辅助工具。

如何让眼球运动成为更便捷、更自由的交互方式？近日，青岛大学教授龙云泽带领团队与合作者取得关键突破，成功研发出全球首套自供能眼球追踪系统。该系统实现真正的“能量自给”——整套系统运行电力，完全源于使用者眨眼时眼睑与眼球摩擦所产生的微弱电能。渐冻症患者可直接通过眼部动作控制轮椅等外部设备，无需外接电源。该系统不仅有望改善严重行动障碍者的辅助控制体验，也为下一代人机交互技术提供了新的发展方向。

作为人与机器交流的“新语言”，眼球运动可以助力渐冻症患者与外界沟通、肌肉萎缩症患者操控轮椅，也能让VR、AR用户获得更自然的操作体验。然而，传统眼动追踪系统在设备体积、重量、续航和安全性等方面的局限，始终制约着其普及应用。

记者从青岛大学了解到，当前主流眼动追踪技术主要分为两类。一类是基于图像识别的光学方案。虽精度较高，但设备需集成红外光源与多摄像头，导致设备笨重、佩戴不适，且持续红外照射存在潜在生物安全风险，续航与运行稳定性也面临挑战。另一类是基于生物电信号的传感方案，通过在眼周皮肤贴附电极来检测眼球转动时产生的角膜—视网膜电位差变化。然而，该技术难以精确解析眼球的运动角度，且信号易受面部肌肉活动或环境电磁干扰，可靠性与精度有限。

面对以上瓶颈，龙云泽带领团队提出了全新思路：“让眼睛自己‘发电’。”因此，团队开发出一种基于摩擦纳米发电机单电极模式下的自供电眼动追踪系统。该系统具备三大优势：一是极致轻便，佩戴感与日常眼镜无异；二是真正自供能，电力完全来自眼球运动，摆脱电池束缚；三是支持高精度检测，可精确识别2度的最小眼偏角度，眼球运动方向检测准确率达99%。

基于摩擦纳米发电机原理，团队创新设计“隐形眼镜+框架眼镜”的双层协同系统。该系统通过摩擦起电与静电感应机制，可将眨眼时眼睑与眼球摩擦产生的微弱机械能直接转化为电能，在简化结构的同时提升了信号灵敏度。

该技术虽处于实验室阶段，但已在医疗康复、消费电子等多个领域展现出广阔的前景。不仅有望为行动受限群体打开一扇无障碍沟通的新窗，更将为人类与智能设备交互的方式书写全新的底层逻辑。

在医疗康复领域，它有望为渐冻症等运动功能障碍患者带来突破性的辅助解决方案。患者仅通过自然的眼球转动，即可实现控制轮椅、操作电脑等智能设备，从而显著提升其生活自主性与尊严；在消费电子领域，与VR或AR设备的结合将催生真正“解放双手”的沉浸式交互体验；在太空作业、智能驾驶等对操作安全性、精确性要求极高的领域，它同样具备应用前景。

实现这些蓝图，意味着这项技术从实验室走向广泛应用，还需跨越产业化的一系列挑战，包括系统长期可靠性验证、医疗器械合规路径及与产业生态的融合等。“我们正积极与相关企业对接，探索合作路径，并积极推进产业化进程。”团队核心成员张俊教授表示。

来源｜青岛早报记者 钟尚蕾 通讯员 孙晓萱 图片由校方提供