سنجش میزان خستگی با گجتی که روی پلک قرار می‌گیرد

به گزارش کارگروه فناوری اطلاعات سایبربان به نقل از فیز، طی چند دهه گذشته مهندسان الکترونیک حسگرهای پیشرفته ای ابداع کردند که قادر به اندازه گیری طیف وسیعی از سیگنال های فیزیولوژیکی از جمله ضربان قلب، فشار خون، نرخ تنفس و میزان اکسیژن هستند.این حسگرها برای ایجاد گجت های پوشیدنی و پیشبرد تحقیقات و همچنین رصد واقعی پارامترهای مرتبط با سلامتی مانند کیفیت خواب و استرس فیزیولوژیکی به کار می روند.

خستگی یک حالت ذهنی است که با کاهش عملکرد به دلیل فشار، فقدان خواب، فعالیت بیش از حد یا عوامل دیگر به وجودمی آید و تعیین آن کار بسیار مشکلی است.

در همین راستا محققان دانشگاه کالیفرنیا لس آنجلس اخیرا نوع جدیدی از حسگر نرم را ابداع کرده اند که به طور قابل اعتماد می تواند سطح خستگی افراد را برحسب حرکات کره چشمان شان اندازه گیری کند. این دستگاه جدید می تواند میزان پلک زدن کاربر را با ردیابی تغییرات در ویژگی های مغناطیسی ناشی از فشار مکانیکی بسنجد.

جینگ شو کاندیدای مقطع دکتری در این دانشگاه می گوید: تحقیق ما با یک سوال ساده و اینکه چگونه می توان خستگی را در دنیای واقعی سنجید، آغاز کرد. ما از مدت ها قبل می دانستیم خستگی چیزی بیش از یک احساس است، این به معنای فروپاشی تدریجی عملکرد بدن یا مغز است و به آرامی در بدن می خزد، روی توجه، زمان واکنش و حتی ایمنی فیزیکی تاثیر می گذارد. با این وجود سنجش خستگی در خارج از آزمایشگاه و به شیوه ای قابل سنجش همیشه یک چالش بوده است.

چالش اصلی این تحقیق توسعه یک حسگر جدید بود که بتواندبه طور معتبر خستگی را به طور واقعی در خارج از محیط آزمایشگاهی بسنجد. محققان هنگام بررسی تاثیرات فیزیولوژیکی خستگی متوجه شدند که می توانند میزان خستگی افراد را برحسب الگوی پلک زدن آنها پیش بینی کنند.

به گفته شو این امر یک فرایندنامحسوس بود که نشان می دهد چشمان فرد در حالت خستگی چه رفتاری دارند. هنگام خستگی میزان پلک زدن کاهش می یابد، سرعت آن کند می شود و الگوهای آن تغییر می کنند. ما برای سنجش مداوم این امر یک ابزار کاملا نوین ابداع کردیم.

حسگر نرم ابداعی محققان روی پلک فرد قرار می گیرد و مانند یک پوست ثانویه عمل می کند. جالب آنکه این حسگر بسیار انعطاف پذیر است و برای تامین انرژی الکتریکی به باتری نیاز ندارد و از سوی دیگر به سرعت به هربار پلک زدن کاربر واکنش نشان می دهد.

برای ساخت حسگر محققان یک سیم‌پیچ رسانای طلایی را روی یک الاستومر ترموپلاستیک نازک ارائه کردند. در مرحله بعد این الاستومر روی یک فیلم مغناطوالاستیک(magnetoelastic ) پوشیده شده با ذرات ریز مغناطیسی قرار گرفت.

این تنظیمات حرکات پلک را به سیگنال های الکتریکی تبدیل و هر بار پلک زدن را به داده تبدیل می کند. به گفته شو آنچه این دستاورد را خاص می کند، فناوری آن نیست بلکه تاثیر احتمالی آن است.