靠眨眼发电的智能眼镜，功耗仅4.1微瓦

人的脸部一直在产生机械能：眨眼、抬眉、咬合，每一次动作都会释放微小能量，然后白白散失。西北大学的研究团队想把这些能量收集起来，办法是静电——就是让气球贴住头发的那种效应。他们做出的眼镜原型名为GlassTENG，用收集到的能量驱动传感器，追踪脉搏、眨眼和咬牙等动作。

GlassTENG由Nivedita Arora的VAK Embodied Systems Lab开发，三块传感器合计只需4.1微瓦。团队下一步的目标是完全去掉电池，如果实现，始终在线的面部计算设备就少了一个主要限制。不过，脉搏和咬合习惯都是高度私人的数据，这类眼镜有可能全天记录。既然智能眼镜迟早会来，与其在太阳穴旁放一块锂离子电池，不如让它靠眨眼供电。

硅胶与氟聚合物夹层，把眨眼变成电压

传感器由两层材料夹成：软硅胶PDMS和含氟聚合物FEP，后者属于特氟龙家族。两层压紧再弹开时，其中一层会从另一层夺取电子，原理和气球吸头发相同。每层150纳米厚的银电极负责收集产生的电压。脉搏信号最微弱，约50至100毫伏；眨眼和抬眉可达200至500毫伏；用力咬合则能升到约1.5伏。这样一个薄薄的叠层，就能区分心跳和咀嚼。

制作时，Sylgard 184硅胶按10:1混合、脱气，旋涂到约490微米厚，再固化过夜。FEP两面都要经过氧等离子处理，表面变粗糙后能与硅胶接触得更充分。团队最初只处理一面，后来发现双面处理能明显增强信号。贴住皮肤的一面是裸硅胶，负责交换电荷的界面则被封在内部，皮肤油脂不容易污染读数。

三块传感器，三个位置，靠镜框完成夹持

第一块传感器位于鼻梁，压在角动脉上方，读取脉搏、用力眨眼和抬眉。第二块装在一小段支臂上，靠近太阳穴，对准颞浅动脉，捕捉咬合、轻敲和咀嚼。第三块嵌在耳朵上方的镜腿里，这里的设计很巧：镜框夹在头上的自然压力，正好免费提供了接触压力。早期3D打印鼻托接触不均，团队换成了市售可调鼻托——几十年验光师积累的人体工学，胜过了定制件。

在一项20人参与的研究中，一半是日常戴眼镜的人。随机森林分类器识别六种活动的准确率为93.8%，用力眨眼和牙齿轻叩都达到99%。静坐状态下，10名志愿者的心率与Polar H10胸带相比，误差在1.82次/分钟以内。说话是弱项，准确率55%，并且有37%的概率被误判为进食，因为两者都会动用下颌肌肉。也就是说，你正在滔滔不绝时，眼镜可能以为你在吃三明治。

4.1微瓦：电池规格该警惕的数字

4.1微瓦覆盖了传感前端和信号调理电路，和替代方案相比几乎可以忽略。论文给出的光学脉搏传感器——智能手表上发绿光的那种——功耗为1至10毫瓦，凝胶式肌肉传感器为10至160毫瓦。作者计算，在100毫安时电池上，GlassTENG前端占用的续航不到半分钟，光学传感器则要消耗数小时。原型仍需要小电池给微控制器和蓝牙供电，完全无电池运行被列为后续工作。即便如此，把传感开销压到接近零，才可能让镜框继续只是镜框。

作为参照，Ray-Ban Meta Gen 3起价449美元，单次充电标称9小时；Meta Ray-Ban Display售价799美元，充电盒仍是这类眼镜持续观察世界的主要限制。GlassTENG没有价格，也没有发布日期，短期内买不到。自供电传感用在耳机、鞋垫和医疗贴片上会很合适；眼镜则更棘手，因为传感器越聪明，厂商越难找到不装它的理由。如果面部计算机终究要来，我宁愿选一副靠眼皮抽动供电的，也不想要太阳穴旁搁着锂电池的那副。