ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก

กะพริบตาสร้างพลังงาน! แว่นตาอัจฉริยะ ตรวจสุขภาพโดยไม่ต้องง้อแบตเตอรี่

24 ต.ค. 695 นาที6 ชั่วโมงที่แล้ว

นักวิจัยพัฒนาแว่นอัจฉริยะที่เปลี่ยนพลังงานจากการกะพริบตา ขยับคิ้ว และขบกราม ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าสำหรับเซนเซอร์ตรวจจับสัญญาณสุขภาพ ช่วยลดการพึ่งพาแบตเตอรี่ 

การกะพริบตาอาจเป็นเพียงการเคลื่อนไหวเล็ก ๆ ที่เกิดขึ้นตลอดวัน แต่อาจกลายเป็นแหล่งพลังงานสำหรับอุปกรณ์ติดตามสุขภาพได้ นักวิจัยในสหรัฐฯ พัฒนาแว่นอัจฉริยะที่เก็บเกี่ยวพลังงานจากการเคลื่อนไหวบนใบหน้า เพื่อขับเคลื่อนเซนเซอร์ตรวจจับชีพจรและพฤติกรรมต่าง ๆ โดยไม่ต้องพึ่งแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ 

กะพริบตาให้เป็นพลังงานเซนเซอร์

แนวคิดสำคัญของเทคโนโลยีนี้คือ การนำพลังงานกลจากการเคลื่อนไหวตามธรรมชาติของร่างกายมาใช้ประโยชน์ แทนที่จะปล่อยให้พลังงานเหล่านั้นสูญเปล่า ไม่ว่าจะเป็นการกะพริบตา เลิกคิ้ว ยิ้ม เคี้ยวอาหาร หรือขบกราม การเคลื่อนไหวเหล่านี้ล้วนสร้างแรงกดและการสัมผัสที่สามารถนำมาเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าปริมาณเล็กน้อยได้

ทีมวิจัยติดตั้งเซนเซอร์ขนาดบาง 3 จุดบนกรอบแว่น โดยจัดวางให้สอดคล้องกับตำแหน่งของกล้ามเนื้อและหลอดเลือดบริเวณใบหน้า เพื่อรับสัญญาณจากการเคลื่อนไหวและชีพจร เซนเซอร์จึงไม่ได้ทำหน้าที่เพียงตรวจจับพฤติกรรม แต่ยังใช้พลังงานจากการเคลื่อนไหวเหล่านั้นเพื่อช่วยขับเคลื่อนการทำงานของตัวเองด้วย 

กะพริบตาสร้างพลังงาน! แว่นตาอัจฉริยะ ตรวจสุขภาพโดยไม่ต้องง้อแบตเตอรี่

ทดสอบการตรวจจับจาก 6 กิจกรรม

งานวิจัยของนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยนอร์ทเวสเทิร์น (Northwestern University) ได้รับการเผยแพร่ในเอกสารการประชุมวิชาการ Proceedings of the 2026 ACM International Symposium on Wearable Computers ซึ่งเป็นเวทีวิชาการด้านคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีสวมใส่ โดยมี Nivedita Arora เป็นหัวหน้าทีมวิจัย

ระบบใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากแรงเสียดทานระดับจุลภาค หรือ Triboelectric Nanogenerator (TENG) ซึ่งอาศัยการสัมผัสและแยกออกจากกันของวัสดุต่างชนิดเพื่อสร้างประจุไฟฟ้า หลักการนี้คล้ายกับไฟฟ้าสถิตที่เกิดขึ้นเมื่อถูกลูกโป่งกับเส้นผม แต่ถูกนำมาประยุกต์เป็นเซนเซอร์แบบยืดหยุ่นที่ตอบสนองต่อแรงกดจากใบหน้า

ทีมวิจัยทดสอบกับอาสาสมัคร 20 คน โดยให้ทำกิจกรรม 6 รูปแบบ ได้แก่ กะพริบตา เลิกคิ้ว ขบฟัน เคาะฟัน เคี้ยวอาหาร และพูดคุย จากนั้นใช้ระบบเรียนรู้ของเครื่อง (Machine Learning) วิเคราะห์รูปแบบสัญญาณที่แตกต่างกัน ผลพบว่าระบบจำแนกกิจกรรมทั้งหมดได้แม่นยำ 93.8% โดยตรวจจับการเคาะฟันได้แม่นยำ 99% และการขบกรามได้ 96% 

กะพริบตาสร้างพลังงาน! แว่นตาอัจฉริยะ ตรวจสุขภาพโดยไม่ต้องง้อแบตเตอรี่

ติดตามชีพจรและพฤติกรรมที่เกิดขึ้นโดยไม่รู้ตัว

จุดเด่นของเทคโนโลยีนี้คือ การใช้กรอบแว่นเป็นตำแหน่งติดตั้งเซนเซอร์สำหรับเก็บข้อมูลได้หลายประเภทพร้อมกัน โดยเซนเซอร์บริเวณสันจมูกสามารถตรวจจับชีพจร รวมถึงการกะพริบตาและการขยับคิ้ว ขณะที่เซนเซอร์บริเวณขมับและใกล้หูช่วยตรวจจับชีพจร การเคลื่อนไหวของกราม และพฤติกรรมการเคี้ยวหรือขบฟัน

ในการทดสอบชีพจรกับอาสาสมัคร 10 คนขณะนั่งพัก ระบบมีค่าคลาดเคลื่อนเฉลี่ย 1.82 ครั้งต่อนาที เมื่อเทียบกับสายคาดหน้าอกที่ใช้เป็นอุปกรณ์อ้างอิง อย่างไรก็ตาม ผลดังกล่าวเป็นผลจากการทดลองในสภาวะที่กำหนด ยังไม่ใช่หลักฐานยืนยันประสิทธิภาพในทุกกิจกรรมหรือในผู้ใช้ทุกกลุ่ม

หากนำไปพัฒนาต่อ เทคโนโลยีนี้อาจช่วยให้ผู้ใช้สังเกตพฤติกรรมที่ไม่ทันรู้ตัว เช่น การกัดฟันขณะทำงานหรือพักผ่อน รวมถึงติดตามข้อมูลทางสรีรวิทยาในชีวิตประจำวันได้สะดวกขึ้น โดยเฉพาะผู้ที่สวมแว่นเป็นประจำและไม่ต้องการสวมอุปกรณ์ติดตามสุขภาพเพิ่มที่ข้อมือ

กะพริบตาสร้างพลังงาน! แว่นตาอัจฉริยะ ตรวจสุขภาพโดยไม่ต้องง้อแบตเตอรี่

ไม่ต้องชาร์จพลังงาน แต่ยังมีข้อจำกัด

เซนเซอร์ทั้งสามจุดใช้พลังงานรวมเพียง 4.1 ไมโครวัตต์ ซึ่งเป็นระดับพลังงานที่ต่ำมาก จึงช่วยให้แนวทางนี้มีโอกาสทำงานโดยไม่ต้องพึ่งแบตเตอรี่สำหรับเซนเซอร์โดยตรง อย่างไรก็ตาม คำว่าไม่ใช้แบตเตอรี่ในที่นี้ไม่ได้หมายความว่าระบบทั้งหมดไม่ต้องใช้พลังงาน เพราะต้นแบบยังส่งข้อมูลผ่าน Bluetooth ไปยังสมาร์ตโฟนหรือแท็บเล็ตเพื่อประมวลและแสดงผล

อีกข้อจำกัดคือ ระบบยังแยกกิจกรรมบางประเภทได้ไม่แม่นยำเท่ากัน โดยเฉพาะการพูดคุย ซึ่งตรวจจับได้ถูกต้องเพียง 55% และมีบางครั้งที่ระบบจำแนกการพูดผิดเป็นการกินอาหาร เนื่องจากทั้งสองกิจกรรมมีรูปแบบการเคลื่อนไหวของกรามคล้ายกัน

ทีมวิจัยจึงต้องพัฒนาความสามารถในการแยกแยะกิจกรรมให้ดีขึ้น พร้อมลดการพึ่งพาอุปกรณ์ภายนอก โดยเป้าหมายระยะยาวคือการประมวลผลข้อมูลบนแว่นโดยตรง เพื่อให้สามารถแจ้งเตือนผู้ใช้ได้ทันที เช่น เมื่อพบพฤติกรรมขบกรามที่อาจเกิดขึ้นโดยไม่รู้ตัว

แว่นอัจฉริยะที่เก็บเกี่ยวพลังงานจากการกะพริบตาและการเคลื่อนไหวบนใบหน้า เป็นอีกแนวทางของการพัฒนาอุปกรณ์สวมใส่ที่ลดการพึ่งพาแบตเตอรี่ พร้อมรวมการตรวจจับสัญญาณทางร่างกายและพฤติกรรมไว้ในอุปกรณ์ที่คนจำนวนมากใช้อยู่แล้ว แม้เทคโนโลยียังอยู่ในขั้นตอนต้นแบบและต้องพัฒนาความแม่นยำเพิ่มเติม แต่หากสามารถประมวลผลข้อมูลได้ด้วยตัวเองในอนาคต ก็อาจทำให้การติดตามสุขภาพทำได้อย่างต่อเนื่องและสะดวกมากขึ้น 

ที่มาของข้อมูล : news.northwestern.edu, newatlas , trendhunter, techxplore

ที่มาของข้อมูลภาพ : news.northwestern.edu

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

เขียนโดย

นักเขียนอิสระ สนใจเทคโนโลยี เชื่อว่าคอนเทนต์และ Storytelling ที่ดี สามารถเชื่อมโยงผู้คนกับข้อมูลได้

บทความที่เกี่ยวข้อง

เว็บไซต์ทั่วโลกเฝ้าระวังช่องโหว่ระดับร้ายแรงบน PHPเทคโนโลยี

เว็บไซต์ทั่วโลกเฝ้าระวังช่องโหว่ระดับร้ายแรงบน PHP

หน่วยงานหลายประเทศปิดเว็บไซต์ชั่วคราว หลังพบความเสี่ยงด้านความปลอดภัยในระบบที่อยู่เบื้องหลังเว็บไซต์จำนวนมาก หลังพบช่องโหว่ด้านความปลอดภัย 2 จุดที่ถูกจัดว่าอยู่ในระดับร้ายแรง

22 ต.ค. 69|2 วันที่แล้ว
อ่านต่อ →
9 เทคโนโลยีใกล้ตัวที่น่าจับตาในไทยช่วงไตรมาส 4 ปีนี้เทคโนโลยี

9 เทคโนโลยีใกล้ตัวที่น่าจับตาในไทยช่วงไตรมาส 4 ปีนี้

การเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีด้านการสื่อสาร พลังงาน และการเดินทางที่กำลังส่งผลต่อชีวิตประจำวันของคนไทย

21 ต.ค. 69|3 วันที่แล้ว
อ่านต่อ →
มอเตอร์เส้นด้าย! เลียนแบบกล้ามเนื้อ ต่อยอดหุ่นยนต์และอุปกรณ์ช่วยเคลื่อนไหวเทคโนโลยี

มอเตอร์เส้นด้าย! เลียนแบบกล้ามเนื้อ ต่อยอดหุ่นยนต์และอุปกรณ์ช่วยเคลื่อนไหว

นักวิจัยพัฒนามอเตอร์ไฟฟ้าเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 1–3 มิลลิเมตร ใช้เส้นใยสองชั้นเคลื่อนที่เข้าหากันโดยไม่ต้องพึ่งเฟือง เปิดทางพัฒนาหุ่นยนต์แบบนิ่ม เสื้อผ้าอัจฉริยะ และอุปกรณ์ช่วยเคลื่อนไหวที่ยืดหยุ่นไปกับร่างกาย

21 ต.ค. 69|3 วันที่แล้ว
อ่านต่อ →
อย่าทิ้งเปลือกล็อบสเตอร์! เปลี่ยนเป็นหมุดตั้งลูกกอล์ฟ ย่อยสลายได้ใน 30 วันวิทยาศาสตร์

อย่าทิ้งเปลือกล็อบสเตอร์! เปลี่ยนเป็นหมุดตั้งลูกกอล์ฟ ย่อยสลายได้ใน 30 วัน

นักวิจัยเปลี่ยนขยะเปลือกล็อบสเตอร์ให้กลายเป็น “หมุดตั้งลูกกอล์ฟ” ย่อยสลายได้เองตามธรรมชาติในเวลาเพียง 30 วัน ช่วยลดขยะพลาสติกและไมโครพลาสติกในสนามกอล์ฟได้

24 ต.ค. 69|6 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →