一款舒適、可精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)睡眠的新型智能眼罩，或許要來(lái)了！

近日，來(lái)自美國(guó)馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校的研究人員，通過(guò)將團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)的可清洗水凝膠電極與脈沖傳感器集成起來(lái)，研發(fā)了一款可追蹤眼球活動(dòng)和心臟數(shù)據(jù)的智能眼罩——Chesma。研究團(tuán)隊(duì)由伊朗科學(xué)家、印度裔美國(guó)科學(xué)家和美籍華人科學(xué)家組成，他們將這款眼罩命名為 Chesma，這個(gè)詞有 “眼鏡” 或 “眼睛” 的意思。

研究人員表示，這款智能眼罩可用于人的生理和心理研究，而且可以在不影響佩戴舒適度的同時(shí)，提供精確的測(cè)量結(jié)果，相關(guān)成果已經(jīng)發(fā)表在 Cell Press 旗下的材料學(xué)期刊 Matter 上。

對(duì)此，論文通訊作者、馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校化學(xué)系副教授特麗莎 · 安德魯（Trisha Andrew）表示，這款智能眼罩可以在使用者觀看圖像的過(guò)程中，追蹤他們的眼球活動(dòng)，借此了解他們正在看什么，看了多久，以及接下來(lái)是否想看其他內(nèi)容。

設(shè)計(jì)智能可穿戴設(shè)備的一個(gè)挑戰(zhàn)是開發(fā)既準(zhǔn)確又舒適的產(chǎn)品。當(dāng)前，追蹤眼球活動(dòng)的技術(shù)依賴于眼電圖（EOG），這是一項(xiàng) 50 多年前設(shè)計(jì)的測(cè)量眼睛電勢(shì)變化的技術(shù)。但眼電圖技術(shù)并不會(huì)讓人很舒服，因?yàn)槭褂谜弑仨毎涯切┱承噪姌O粘在他們的臉上，人們往往并不太喜歡這樣。安德魯認(rèn)為，他們的團(tuán)隊(duì)可以解決這一問題，研發(fā)出一款不僅可以讓人樂意佩戴，也可以提供精準(zhǔn)臨床數(shù)據(jù)的眼罩。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，安德魯和她的同事通過(guò)在纖維織物上催生聚合物，研發(fā)了一種新型水凝膠電極。水凝膠聚合物可以進(jìn)入纖維之間的縫隙中，并覆蓋纖維織物的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，形成一種肉眼與觸覺均無(wú)法感知的機(jī)械穩(wěn)定涂層。之后，研究人員將水凝膠電極與一個(gè)脈沖傳感器結(jié)合，成功制造出一款智能眼罩。這款眼罩可以追蹤眼球活動(dòng)，并從位于眉骨處的動(dòng)脈處收集心臟數(shù)據(jù)。

除了性能與目前使用的膠粘劑臨床電極相當(dāng)，Chesma 使用的水凝膠電極也非常耐用。這種水凝膠可以抵抗因化妝品、污染物和皮膚垃圾長(zhǎng)期堆積而造成的電極損壞，而且還可以反復(fù)清洗 15 次。

研究人員發(fā)現(xiàn)，在連續(xù)使用 6 小時(shí)后，Chesma 的信號(hào)在沒有補(bǔ)充水凝膠的情況下并未發(fā)生任何衰減，這就說(shuō)明這款智能眼罩可以長(zhǎng)時(shí)間佩戴。而且，水凝膠可以很好地保持水分，需要將近 40 個(gè)小時(shí)才能完全變干，即使真的變干了，在上面滴幾滴水，靜置大約 30 秒，它也會(huì)再次變得像凝膠一樣。

這款眼罩的臨床用途之一可能是監(jiān)測(cè)睡眠。安德魯表示，人在不同的睡眠階段，最重要的區(qū)別之一就是眼睛的活動(dòng)，可以基于此將人的一些睡眠階段關(guān)聯(lián)起來(lái)，以了解其是否存在睡眠障礙問題，以及是否存在潛在的心率問題。

接下來(lái)，研究人員希望可以進(jìn)一步延長(zhǎng)這款智能眼罩的使用時(shí)間，這樣使用者就可以每 3 個(gè)晚上充電一次，而不是如今的每 8 個(gè)小時(shí)充一次，一旦放電周期延長(zhǎng)后，就可以促進(jìn)那些使用者在清醒時(shí)佩戴的潛在應(yīng)用。

除了在健康監(jiān)控方面的潛在應(yīng)用，研究人員還希望可以將 Chesma 應(yīng)用于其他領(lǐng)域，比如在廣告性能分析方面，它可以幫助研究人員了解該廣告是否吸引使用者的眼球，同時(shí)有望用于虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和游戲中。