Очила без батерия се захранват от мигането

Инженери от Northwestern University показаха очила, които измерват пулс, мигане и движение на челюстта, без да имат батерия за сензорите — енергията идва от самото движение на лицето. Проектът се казва GlassTENG, обявен е от университета на 12 октомври 2026 г. и е представен на симпозиума UbiComp/ISWC 2026 в Шанхай, а трудът е публикуван в Proceedings of the 2026 ACM International Symposium on Wearable Computers. Екипът се води от Ниведита Арора, а съавтор е Набил Алшурафа.

Как мигането става ток

В основата стои трибоелектричен наногенератор — ефектът, който познавате от статичното електричество: когато два различни материала се допрат и после се разделят, те си разменят електрони и се получава кратък електрически заряд. В GlassTENG два гъвкави слоя — полидиметилсилоксан (PDMS) и флуориран етилен-пропилен (FEP) със сребърни електроди — се притискат и разделят при всяко движение на кожата под тях.

Така сензорът, който отчита мигането, се захранва точно от мигането. „Докато слоевете се допират и разделят, те генерират мъничко напрежение”, обяснява Арора пред инженерния факултет на Northwestern.

Снимка: Northwestern University

Сензорите са три и са разположени на места, избрани по анатомия, не по удобство: на носовата опора — върху ъгловата артерия; на страничното рамо — върху повърхностната темпорална артерия; и до ухото — върху темпоралния мускул, който се стяга при дъвчене и стискане на зъби.

Колко слаб е сигналът

Числата показват защо задачата е трудна. Пулсовата вълна дава 50–100 миливолта, мигането и повдигането на веждите — 200–500 mV, а движенията на челюстта стигат до 1,5 волта. Да уловите стотици миливолта от източник с високо съпротивление, без да ги удавите в шум, е същинската работа — и тя е свършена от аналогов вход, който консумира 1,36 микровата на канал, или общо 4,1 µW за трите сензора. За сравнение, това е порядъци по-малко от обичайната оптична PPG сензорика в часовниците, която свети с диод през кожата.

Какво мери и колко точно

В тест с 20 доброволци системата разпознава шест дейности — мигане, повдигане на вежди, стискане на зъби, тракане със зъби, хранене и говорене — с обща точност 93,8%. Тракането със зъби е разпознато в 99% от случаите, стискането — в 96%. При сърдечната честота средната абсолютна грешка е 1,82 удара в минута спрямо референтен нагръден колан, измерена в 30-секундни прозорци.

Практическата полза е най-очевидна при бруксизъм — несъзнателното стискане и скърцане със зъби, което повечето хора забелязват чак при зъболекаря. „Представете си очила, които разпознават стискането на челюстта и деликатно ви подсещат да се отпуснете”, казва Алшурафа. Същият подход върши работа и при проследяване на хранене, умора и честота на мигане, а пулсовата вълна носи информация за съдовото здраве.

Какво още не е решено

Тук е важно да не изпреварваме резултата. Самите сензори са самозахранващи се, но прототипът от труда е валидационна платформа: записва със 100 Hz върху microSD през модул ESP32C6, който си има батерия. Безжичното предаване по Bluetooth към телефон е описаният начин на работа, но радиото и обработката остават консуматорите, които някой трябва да захрани. С други думи — „battery-free” се отнася за сензорния слой, не задължително за цялото устройство. Това е и причината посоката да е интересна: в индустрията решението на енергийния проблем обикновено е все по-голяма батерия, а тук подходът е обратният — да махнеш консумацията.

Отворени остават и въпросите за дълготрайност (трибоелектричните слоеве се износват), за поведение при пот, грим и крем, както и за това как сигналът се държи при хора, които местят очилата си по носа десет пъти на ден. Трудът е достъпен и като препринт в arXiv от 7 юли 2026 г.; изследването е частично подкрепено от Ansys.

Докато другите очила трупат електроника

Контрастът с комерсиалните умни очила е показателен. Според изтекли спецификации в GSMArena очилата на Samsung с Android XR, очаквани през ноември 2026 г., стъпват на Snapdragon AR1 Gen 1, 2 GB RAM и 64 GB памет, тежат 41 грама и носят 12 MP камера с 3K запис при 30 кадъра, четири микрофона, два отворени говорителя и IPX4. Автономността е до 9 часа на самото устройство и до 72 часа с калъфа за зареждане, а Gemini е асистентът. Рамките идват от Gentle Monster (16 варианта) и Warby Parker (три модела, 10 версии), а официална цена още няма.

Заключение

GlassTENG не е продукт и няма да го купите — това е научен прототип с ясно описани ограничения. Но аргументът на Арора е труден за оспорване: половината население вече носи очила всеки ден, а лицето е гъсто населено с артерии и мускули. Ако сензорите могат да работят при микровати, здравното проследяване спира да зависи от това дали сте заредили нещо снощи. Остава по-скучната част — трайност, калибровка и радио, което да живее със същия енергиен бюджет.