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Des chercheurs de l’Institut de Technologie de Beijing ont développé une lentille de contact intelligente et sans fil capable de transformer les mouvements oculaires en commandes numériques. Contrairement aux interfaces cerveau-ordinateur (BCI) complexes, ce système d'interaction œil-machine (EMI) exploite le clignement des yeux, un signal stable et riche en informations, pour contrôler des objets externes ou même surveiller la santé oculaire.
Technologie et Matériaux Avancés
La lentille intègre une boucle oscillante RLC souple composée de :
- Un condensateur mécano-sensible : Il utilise des électrodes en MXene (hautement conducteur et flexible) et une couche diélectrique en P(VDF-TrFE) dotée d'une microstructure en nid d'abeille. Cette structure spécifique améliore considérablement la sensibilité en modifiant la permittivité effective lors de la compression.
- Fonctionnement : La pression exercée par la paupière modifie la capacité du capteur, ce qui entraîne un décalage de la fréquence de résonance du circuit. Ce signal est lu sans fil par une bobine externe.
Performances Clés
- Haute Sensibilité : Le dispositif atteint une sensibilité de 0,153 MHz/mmHg, permettant de détecter des variations infimes de pression.
- Plage de Mesure : Elle couvre 0 à 70 mmHg, suffisant pour surveiller la PIO normale (10-21 mmHg) et la pression de clignement (~30 mmHg).
- Stabilité : La lentille maintient sa précision lors de cycles de pression répétés et de tests de fatigue de 3 heures.
Sécurité et Biocompatibilité
La sécurité a été validée par plusieurs tests rigoureux :
- In Vitro : Taux de survie cellulaire (HUVEC) supérieur à 98% après 7 jours.
- In Vivo : Aucun dommage tissulaire observé sur des yeux de lapins après 3 jours de port.
- Essai Humain : Portée par un volontaire pendant 30 minutes sans inconfort ni rejet.
Applications :
Le système distingue les clignements involontaires (rapides, faible pression) des clignements conscients (longs >0,7 s, forte pression) pour éviter les fausses commandes.
- Pilotage de Drone : Un algorithme décode le nombre de clignements pour diriger un drone (ex: 1 clignement = rotation anti-horaire, 3 clignements = avancer). Cette capacité a été démontrée avec succès sur des lapins vivants contrôlant la trajectoire d'un drone.
- Mais le sytème permet aussi le suivi en temps réel de la pression intraoculaire pour le diagnostic du glaucome.
Conclusion
Cette lentille d’interaction œil-machine représente une avancée réelle, offrant une alternative très sensible aux interfaces traditionnelles pour l'augmentation des capacités humaines.