UCLA utvecklar ögonlocksmonterad sensor för att mäta trötthet med 96% noggrannhet

Forskare vid University of California Los Angeles (UCLA) har utvecklat en ny mjuk, självförsörjande sensor som på ett tillförlitligt sätt kan mäta en persons trötthetsnivå genom att spåra ögonlocksrörelser. Den nya enheten - som beskrivs i tidskriften Nature Electronics - kombinerar en ny sensor med en AI-algoritm för att avkoda trötthet. Med en rapporterad noggrannhet på 96,4% kan denna sensor leda till utvecklingen av en ny klass av sensorer.

Genombrottet bygger på upptäckten av en gigantisk magnetoelastisk effekt i mjuka material, som gjordes 2021 av samma UCLA-team. Denna effekt gör det möjligt för en mjuk polymerkomposit att omvandla den mekaniska spänningen från ett ögonlocks rörelse till en mätbar magnetisk och sedan elektrisk signal.

Sensorn är tillverkad av ett silikongummilager som är inbäddat med mikromagneter och en tunn, ledande guldspole som är mönstrad på en termoplastisk elastomer. Det är en töjbar, vattentät sensor som är utformad för att bäras på ögonlocket. Den översätter ögonlocksrörelserna till signaler med hög precision. Dessa signaler bearbetas sedan av ett neuralt nätverk. AI:t analyserar sex olika ögonblinkningsparametrar från sensorns data för att kategorisera en persons trötthetsnivå.

I ett större perspektiv utgör den magnetoelastiska jätteeffekten i mjuka system en omvälvande vetenskaplig upptäckt, men dess fulla teoretiska och experimentella potential har ännu inte frigjorts. - Dr Chen, ledare för forskningen.