UCLA ontwikkelt op oogleden gemonteerde sensor om vermoeidheid met 96% nauwkeurigheid op te sporen

Onderzoekers van de Universiteit van Californië Los Angeles (UCLA) hebben een nieuwe zachte sensor met eigen voeding ontwikkeld die op betrouwbare wijze het vermoeidheidsniveau van een persoon kan meten door de bewegingen van de oogleden te volgen. Dit nieuwe apparaat - beschreven in het tijdschrift Nature Electronics - combineert een nieuwe sensor met een AI-algoritme om vermoeidheid te decoderen. Met een gerapporteerde nauwkeurigheid van 96,4% zou deze sensor kunnen leiden tot de ontwikkeling van een nieuwe klasse sensoren.

De doorbraak is gebaseerd op de ontdekking van het reusachtige magnetoelastische effect in zachte materialen, die in 2021 door hetzelfde UCLA-team werd gedaan. Door dit effect kan een zacht polymeercomposiet de mechanische spanning van de beweging van een ooglid omzetten in een meetbaar magnetisch en vervolgens elektrisch signaal.

Deze sensor is gemaakt van een laag siliconenrubber met daarin micromagneten en een dunne, geleidende goudspoel die op een thermoplastisch elastomeer is aangebracht. Het is een rekbare, waterdichte sensor en is ontworpen om op het ooglid gedragen te worden. Hij vertaalt ooglidbewegingen in natuurgetrouwe signalen. Deze signalen worden vervolgens verwerkt door een neuraal netwerk. De AI analyseert zes verschillende oogknipparameters uit de gegevens van de sensor om het vermoeidheidsniveau van een persoon te categoriseren.

In een breder perspectief is het reusachtige magnetoelastische effect in zachte systemen een baanbrekende wetenschappelijke ontdekking, maar het volledige theoretische en experimentele potentieel moet nog worden ontsloten. - Dr. Chen, leider van het onderzoek.