【儀表網 研發快訊】人類獲取的信息70%以上來源于視覺，眼睛作為生物采集的關鍵感知器官之一，具有極高的研究價值。其中，眼動追蹤傳感器在無干擾、隱蔽監測人類視覺行為方面展現出巨大潛力。目前，大多數眼動追蹤設備依賴復雜的傳感系統，圖像處理過程繁瑣且設備體積較大；而基于隱形眼鏡的侵入式方案雖然具備一定的便攜性，但其測量精度有限，并可能引發異物引入的不適感。因此，探索一種高成本效益、操作便捷、高精度追蹤眼球信號策略具有重要意義。
在國家自然科學基金委、科技部、中國科學院和北京分子科學國家研究中心的支持下，綠色印刷實驗室宋延林/蘇萌團隊開展了可控印刷多維度、多功能微納傳感器件等方面的研究，取得了系列進展(Adv. Mater., 2018, 30, 1703963; Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59, 14234; Adv. Mater., 2020, 32, 1907280; ACS Nano, 2022, 16, 10; Adv. Intell. Syst., 2023, 5, 2200307; Nat. Commun., 2023, 14, 1204; Adv. Mater. 2024, 36, 2404740)。
最近，該團隊基于仿生礦化策略，在玻璃基底上成功制備了大晶粒鈣鈦礦薄膜，并構建了集成鈣鈦礦光電探測器的智能眼鏡系統，實現了基于眼球操控的人機交互展示。該策略通過引入聚丙烯酸鈉界面層，有效鈍化了薄膜缺陷，促進高質量鈣鈦礦薄膜生長。基于此制備的鈣鈦礦光電傳感器在500 Lux光照條件下，實現了接近300倍的開關比，并展現出高達22.09 A/W的光響應性能。他們進一步將高性能鈣鈦礦光電傳感器陣列集成為可穿戴智能眼鏡，通過卷積神經網絡算法的優化，智能眼鏡可以實現眼球運動的高精度識別。在角度分辨率5°測試條件下，識別準確率高達99.86%；對于9種不同指令，識別準確率達到99.08%。此外，操控者通過控制眼球軌跡操控模型汽車在復雜場景中的準確行進，展現了突出的人機交互能力。
相關研究成果近期發表在Advanced Materials (Adv. Mater. 2025, 2412329. DOI: 10.1002/adma.202412329)，第一作者是碩士生胡峪銘，通訊作者是宋延林研究員和蘇萌研究員。
鈣鈦礦基智能眼鏡實現非接觸式人機交互
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