Technický výkon je podobný komerčním elektrodám s mokrým gelem, zatímco pohodlí je srovnatelné se suchými elektrodami - které se snadno používají, ale obecně poskytují horším signálům vlhké elektrody.
Čtyři z elektrod byly zabudovány do masky a byla vytvořena kompatibilní elektronika, která umožňuje sledování očí z napětí měřených v blízkosti obličejových svalů.
Aby maska mohla měřit puls nositele, byl vytvořen druhý typ látkového senzoru, který reaguje na kolísání tlaku v nadočnicové tepně.
Záznam signálů o zdraví a chování na obličeji nebo v jeho blízkosti je podle ředitelky laboratoře UMass Wearable Electronics Lab Trishy Andrew náročné, „protože většina lidí je opravdu citlivá a reaguje na předměty umístěné na jejich obličeji nebo hlavě.“
"Doposud se integrace mnoha různých snímacích prvků do jednoho oděvu zdála zatěžující, zvláště pokud jde o malé oční masky," dodal počítačový vědec Deepak Ganesan.
Napěťové elektrody začínají život jako řada stříbrných vláken vyšívaných do horní části hydrofobní bavlněné látky, přičemž povrch stříbra se převádí na chlorid stříbrný a tvoří iontové rozhraní pro signály biopotenciálu.
Pomocí „iniciativního“ chemického nanášení par se na látku a stříbrné nitě nanáší hydrogel obsahující solí obsahující stříbro.
Tento měkký hydrogel plní řadu funkcí: Je potřeba převádět biologické signály na bázi iontů do elektrického proudu, omezuje pohybové artefakty - například zbloudilé signály z jídla - a omezuje hluk z rozptýlených elektromagnetických polí. Dělá to všechno bez potřeby dalších lepidel.
Hydrogel je pro použití jednoduše hydratován a bylo otestováno 40 cyklů hydratace a dehydratace a funguje déle než rok, aniž by došlo ke snížení výkonu.
Aby se zabránilo oděru senzoru, je přes kombinaci stříbrné nitě a hydrogelu prošitá bavlněná gáza s otevřenou vazbou, následovaná rámečkem z hydrofobní bavlny k definování oblasti snímání.
Výstup z elektrod je řádově 10μV, pro který byl vytvořen vlastní zesilovač a filtr, který poskytuje vhodný signál pro ADC s nízkým výkonem.
Senzor tlaku se skládá ze dvou vrstev postříbřeného nylonu, který je vložen do bavlněné mezivrstvy, která je upravena tak, aby byla vodivá. Jakákoli tlačná síla aplikovaná na senzor má za následek snížení impedance mezi postříbřenými plechy.
Spojení mezi senzory a elektronikou probíhá prostřednictvím hydrofobních stříbrných vláken uvnitř bavlněného potrubí a Bluetooth transceiver komunikuje měření se vzdáleným počítačem pro zpracování.
Senzory neztrácejí integritu signálu, i když jsou nošeny po dobu 8 hodin, a s odstraněnou elektronikou senzory masky fungovaly i po 15 pracích v pračce.
Stejně jako lékařské účely by podle univerzity mohly být zařízení postavená na těchto principech snímání použita v herních náhlavních soupravách a náhlavních soupravách pro virtuální realitu.
Práce byla představena na podzimním zasedání Americké chemické společnosti a je popsána v příspěvku „Multimodal Smart Eyewear for Longitudinal Eye Movement Tracking“ publikovaném v Matter. Toto je jasně napsaný a snadno srozumitelný dokument, který je k dispozici v plné výši bez platby.
K dispozici je také video