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Un equipo de investigadores de la Universidad Northwestern (Estados Unidos) ha desarrollado unas gafas capaces de aprovechar los movimientos naturales del rostro, como los parpadeos o los gestos de la mandíbula, para generar electricidad y registrar diferentes señales del organismo. El prototipo podría utilizarse para detectar el bruxismo, controlar la fatiga y vigilar algunos indicadores de la salud cardiovascular.
Unas gafas inteligentes aprovechan los parpadeos para generar energía y vigilar la salud
Un grupo de investigadores de la Universidad Northwestern, en Estados Unidos, ha desarrollado una tecnología que permite transformar unas gafas convencionales en un dispositivo capaz de detectar diferentes señales del organismo.
La propuesta de estas gafas inteligentes utiliza los movimientos naturales del rostro, como parpadear, levantar las cejas, masticar o apretar la mandíbula, para generar pequeñas cantidades de electricidad y recopilar información sobre el estado de salud.
El prototipo, denominado GlassTENG, abre la puerta a una nueva forma de realizar un seguimiento de determinadas funciones corporales sin necesidad de utilizar aparatos médicos adicionales. Entre sus posibles aplicaciones se encuentran la detección del bruxismo, el seguimiento de la fatiga y la medición de algunos indicadores relacionados con la salud cardiovascular.
¿Cómo funcionan estas gafas?
El funcionamiento de estas gafas inteligentes se basa en el llamado efecto triboeléctrico, un fenómeno que produce electricidad cuando dos materiales diferentes entran en contacto y posteriormente se separan. Es un principio similar al que explica la electricidad estática que aparece al frotar determinados objetos.
Para aprovechar este efecto, los investigadores han incorporado tres sensores muy finos y flexibles en distintos puntos de la montura. El primero está situado en el puente de la nariz, donde puede registrar los parpadeos, los movimientos de las cejas y las pulsaciones de una arteria cercana.
El segundo sensor se encuentra en la zona de la sien y permite detectar tanto el pulso como los movimientos de la mandíbula. El tercero está colocado cerca de la oreja y se encarga de identificar acciones relacionadas con la masticación y el apretamiento de los dientes.
De esta manera, cada movimiento facial provoca pequeños cambios en los sensores que generan señales eléctricas. Estas variaciones permiten reconocer los gestos y obtener información sobre diferentes actividades del organismo.
Poca energía para registrar los movimientos
Una de las características más interesantes de estas gafas inteligentes es que necesitan muy poca electricidad para alimentar sus sensores. Los tres componentes consumen conjuntamente unos 4,1 microvatios, una cantidad especialmente reducida.
Además, no todos los movimientos producen la misma energía. El pulso genera señales de entre 50 y 100 milivoltios, mientras que los parpadeos y los movimientos de las cejas alcanzan entre 200 y 500 milivoltios. Los movimientos de la mandíbula son los que producen los valores más elevados, llegando hasta 1,5 voltios.
No obstante, el sistema todavía necesita algunos componentes externos. Actualmente, utiliza Bluetooth para transmitir la información recopilada a un teléfono móvil o una tableta, por lo que todavía no funciona de manera completamente autónoma.
Pruebas con voluntarios y resultados
Los investigadores probaron las gafas inteligentes con 20 voluntarios que realizaron diferentes actividades, como parpadear, hablar, comer, levantar las cejas y apretar los dientes. Posteriormente, un sistema de aprendizaje automático analizó las señales para identificar cada movimiento.
Los resultados fueron positivos: el dispositivo consiguió distinguir las distintas actividades con una precisión general del 93,8 %. En algunas acciones concretas, como el choque de los dientes y el apretamiento de la mandíbula, la precisión alcanzó el 99 % y el 96 %, respectivamente.
También se realizaron mediciones de la frecuencia cardiaca en diez participantes. Al comparar los resultados con los de una banda pectoral, el error medio fue de apenas 1,82 pulsaciones por minuto.
Qué aplicaciones podrían tener en el futuro
Aunque estas gafas inteligentes todavía se encuentran en fase de desarrollo, sus posibles aplicaciones son variadas. Podrían ayudar a identificar episodios de bruxismo durante el día, detectar determinados patrones de fatiga o realizar un seguimiento continuo de algunas señales fisiológicas.
El siguiente paso de los investigadores consiste en conseguir que una mayor parte del procesamiento de los datos se realice directamente en la montura. Así, el dispositivo podría reconocer determinados comportamientos y enviar avisos al usuario, por ejemplo, cuando detecte que está apretando demasiado la mandíbula.
Por ahora, las gafas inteligentes representan un prototipo experimental, pero muestran cómo los movimientos cotidianos del rostro podrían aprovecharse para alimentar pequeños sensores y facilitar la monitorización de la salud.
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