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物理学院胡陈果团队研究成果在Science子刊Science Advances发表

日期 : 2017-07-31
摘要
2017年7月28日,重庆大学物理学院胡陈果教授科研团队与中科院北京纳米能源所王中林院士团队合作,在美国科学促进会出版的《Science Advances》(Science 子刊)上发表了题为“利用摩擦纳米发电技术构建眼动触发自驱动感官控制人机交互系统”(Eye motion triggered s

2017年7月28日,重庆大学物理学院胡陈果教授科研团队与中科院北京纳米能源所王中林院士团队合作,在美国科学促进会出版的《Science Advances》(Science 子刊)上发表了题为“利用摩擦纳米发电技术构建眼动触发自驱动感官控制人机交互系统”(Eye motion triggered self-powered mechnosensational communication system using triboelectric nanogenerator)的研究论文,重庆大学为第一署名单位,蒲贤洁和郭恒宇为共同第一作者。这是重庆大学首次在该杂志发表论文。该工作被报道后,引起了国际科技界、媒体界的广泛关注和报道。

  感官控制的人机交互(human-machine interface, HMI)可以在人和外界设备之间建立新的自然交流途径,有利于提高人们的生活品质,例如,“有意识”地眨一下眼睛,即可开/关电灯。传统的采用眼电信号(electrooculogram, EOG)来实现人机交互的系统中,人们对于眨眼动作的探测主要来自于极为微弱的体表生物电信号,却忽略了眨眼引起的太阳穴附近皮肤的微小运动。采用摩擦纳米发电技术(triboelectric nanogenerator, TENG),设计一种微运动/位移传感器,对于该微小运动的探测将会有极高的灵敏度,并且相对于传统的眼电探测电极具有更好的耐久性和稳定性。这使得通过眨眼来控制外部设备有希望从实验室走向我们的日常生活。

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该论文报道了采用摩擦纳米发电技术设计的微运动/位移传感器(mechnosensational TENG, msTENG),通过与眼部巧妙的附着方式,获取高灵敏度和持久稳定的眨眼信号采集,并将此眼部微动传感器用于人机交互,构建了眼动控制家用电器和眼动虚拟打字界面等人机交互系统。该项技术可以被认为拥有了“第三只手”,不仅仅可以用于“渐冻症”、“闭锁综合征”患者,也适用于正常人。该项研究给感官控制人机交互领域注入了新的设计理念,推动智能控制服务人类。

该研究成果在发表初期即受到了国际科技界、媒体界的关注。近日,Asian Scientist、New Scientist、German National Radio、新华社等多家国内外媒体对论文作者进行了采访,报道了该项研究成果。科学网在其首页进行了报道,材料牛网进行了图文导读报道,新华网、人民网、中国新闻网、中国青年网、中国教育网、环球网、央视网、凤凰网、腾讯、新浪、网易、搜狐等各大网站也进行了报道。部分链接:

亚洲科学家杂志:

https://www.asianscientist.com/2017/07/tech/controlling-devices- -eye/

新科学家:

https://www.newscientist.com/article/2142213-smart-glasses-let-you-turn-off-the-lights-in-the- -of-an-eye/?utm_campaign=RSS%7CNSNS&utm_source=NSNS&utm_medium=RSS&campaign_id=RSS%7CNSNS-

科学网:

http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/7/383728.shtm

材料牛:

http://www.cailiaoniu.com/

新华网:

http://news.xinhuanet.com/2017-07/30/c_1121402474.htm

中国青年网:

http://d.youth.cn/sk/201707/t20170730_10406892.htm

腾讯科技:

http://tech.qq.com/a/20170731/010745.htm

 

该研究得到了国家自然科学基金、重庆市自然科学基金、中央高校基本科研业务费和863计划的支持。

论文链接:X. Pu, H. Guo, J. Chen, X. Wang, Y. Xi, C. Hu, Z. L. Wang, Eye motion triggered selfpowered mechnosensational communication system using triboelectric nanogenerator. Sci. Adv. 3, e1700694 (2017). http://advances.sciencemag.org/content/3/7/e1700694 

 


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萧倩 责任编辑 物理学院