È in corso la ricerca di dare ai pazienti bloccati un'ancora di salvezza, un modo per comunicare quando la SLA o un'altra malattia ha spento il controllo muscolare. Un modo per ottenere input a mani libere, in questo caso o per chiunque possa solo operare i propri occhi - o solo qualcuno che ha entrambe le mani occupate - è tenere traccia dei battiti di ciglia. Non è un dispositivo facile da far funzionare, poiché può essere difficile per un computer distinguere tra un battito di ciglia intenzionale e uno riflessivo, ma un team della Chongquing University in Cina pensa di averlo rotto.
In un articolo di Science Advances, Zhong Lin Wang e i suoi colleghi descrivono un dispositivo, montato su un paio di occhiali, che si adagia delicatamente contro la pelle accanto all'occhio e può sentire la pressione, sotto forma di un segnale elettrico, come la pelle preme contro di esso durante un battito di ciglia.
"Questa è una scoperta molto eccitante che utilizza un fenomeno molto antico, ma nuove tecnologie, nuove innovazioni, qualcosa a cui non avevamo mai pensato prima", afferma Wang, che è professore di nanoscienze alla Georgia State University.
Gli inventori hanno usato le palpebre per comunicare con quelli negli ultimi stadi della SLA o per pazienti bloccati che altrimenti hanno perso l'uso del proprio corpo oltre alla capacità di battere le palpebre. Una fotocamera addestrata per gli occhi può tenere traccia dei lampeggi, ma non è uno strumento molto snello e richiede una fonte di alimentazione esterna. Quindi i ricercatori hanno esplorato il monitoraggio della differenza nel potenziale elettromeccanico tra la cornea e la retina, utilizzando uno strumento simile a un elettroencefalogramma. Ma questo metodo si basa sulla lettura dell'elettricità del corpo e il rumore è alto e la risoluzione bassa su queste letture, rendendo difficile distinguere i battiti di ciglia intenzionali.
Alcuni anni fa, Wang e colleghi avevano sfruttato un vecchio fenomeno scientifico, la triboelettricità - elettricità generata dall'attrito, noto anche come elettricità statica - per costruire un piccolo dispositivo per catturare energia dal corpo umano, chiamato TENG o nanogeneratore triboelettrico. Come precedentemente coperto da Smithsonian.com, il piccolo dispositivo non produce molta energia, ma la tensione è abbastanza significativa da poter essere facilmente misurata da un computer e utilizzata come input. Ed è anche a basso costo e non richiede energia per funzionare, il che lo rende utile per i tipi di sensori autoalimentati che stanno diventando popolari nei dispositivi medici o nell'Internet of Things. Il documento di Wang offre una lunga lista di vantaggi: è "non invasivo, altamente sensibile ..., facile da fabbricare, stabile, piccolo, leggero, trasparente, flessibile, delicato sulla pelle, economico, durevole e riutilizzabile", solo per citare alcune.
Pertanto, è utile come sensore per gli occhi. Quando viene posizionato sull'asta degli occhiali, il sensore si posiziona delicatamente contro le rughe accanto all'occhio dell'utente. Quella pelle si flette leggermente verso l'esterno durante un battito di ciglia, piegando il nanogeneratore e inviando un segnale elettrico.
Per ora, Wang e i suoi colleghi si stanno concentrando sui dispositivi medici. Hanno già programmato il dispositivo per reagire a un "doppio clic" a due lampeggi e hanno creato una tastiera a scorrimento che consente all'utente di lampeggiare una, due o tre volte, per selezionare una delle tre lettere all'interno di ogni riga, sebbene più elaborata i sistemi di battitura potrebbero essere costruiti in futuro. I test, che si limitavano a condividere il dispositivo in laboratorio, fanno credere agli autori che non solo migliorerà l'assistenza medica per anziani e portatori di handicap, ma porterà anche a progressi nella robotica e in altre interfacce uomo-computer.
Più vicino all'orizzonte sono l'elettronica di consumo basata sugli occhiali, che potrebbero offrire modi aggiuntivi per interagire con giochi o robot di controllo remoto mentre i pollici sono occupati con il controller.
Peter Lund, professore di fisica ingegneristica all'Università di Aalto in Finlandia, che lavora nel campo dell'energia sostenibile, ritiene il lavoro promettente.
"È davvero affascinante vedere come questa miniaturizzazione, ciò che sta facendo, avvicini l'energia agli esseri umani", afferma Lund.
