คอนแทคเลนส์อัจฉริยะ ! ตั้งเป้าใช้งานกับระบบคอมพิวเตอร์ แรงบันดาลใจจากหนัง Mission Impossible 4

นักวิทยาศาสตร์จากโครงการวิจัยและพัฒนาระดับชาติของจีน ได้พัฒนาคอนแทคเลนส์รูปแบบใหม่ ที่สามารถใช้ทั้งสำหรับการดูแลสุขภาพและใช้ในเทคโนโลยีที่นำข้อมูลเสมือนมาผสมผสานกับโลกความเป็นจริง (Augmented Reality หรือ AR) จุดเด่นคือมีขนาดเล็ก มีการติดตามดวงตาด้วยความแม่นยำสูง ไม่จำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่หรือชิปซิลิคอนทั่วไป สามารถเข้ากันได้ดีกับร่างกายของมนุษย์ และแทบไม่รู้สึกว่ากำลังใส่อยู่

คอนแทคเลนส์ชิ้นนี้ ตั้งเป้าเพื่อใช้สำหรับการโต้ตอบระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักร (human-machine interaction หรือ HMI หมายถึงการที่มนุษย์และเครื่องจักรหรือคอมพิวเตอร์ สามารถสื่อสารและทำงานร่วมกันได้) ทำให้การทำงานระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักรมีประสิทธิภาพ เป็นธรรมชาติ และง่ายดาย โดยเทคนิคสำคัญก็คือการตรวจจับการเคลื่อนไหวของดวงตา (Tracking Eye Movements) และถอดรหัสความสนใจกับความตั้งใจของผู้ใส่ ซึ่งวิธีการติดตามการเคลื่อนไหวของดวงตา ก็จะใช้หลายวิธี เช่น การสะท้อนของศูนย์กลางม่านตา และการตรวจ Electrooculography (EOG) ซึ่งเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่เกิดจากการเคลื่อนไหวของดวงตาหรือการกระพริบตา 

นักวิจัยใช้วิธีการเข้ารหัสความถี่เพื่อพัฒนาคอนแทคเลนส์อัจฉริยะ ซึ่งเป็นการแปลงการเคลื่อนไหวของดวงตาไปเป็นสัญญาณความถี่วิทยุ ช่วยให้ติดตามการเคลื่อนไหวของดวงตาได้อย่างแม่นยำโดยไม่ต้องใช้แบตเตอรี่หรือชิปซิลิคอนทั่วไป นอกจากนี้ยังทำให้เลนส์มีน้ำหนักเบา กะทัดรัด ปลอดภัย และเข้ากันได้ทางชีวภาพมากขึ้น

นักวิจัยระบุว่า เลนส์นี้สามารถสวมใส่ได้นานถึง 12 ชั่วโมง และตรวจจับการหลับตาได้ อีกทั้งยังมีความแม่นยำเชิงมุมสูง จดจำคำสั่งสายตาสำหรับการใช้งาน HMI ได้ สามารถตรวจจับทิศทางการจ้องมอง และจุดการจ้องมองแบบเรียลไทม์ ซึ่งความสามารถนี้จะเป็นประโยชน์สำหรับการควบคุมหุ่นยนต์ในอนาคต ทางทีมวิจัยยังได้สาธิตโดยใส่คอนแทคเลนส์ที่พัฒนาขึ้นนี้ จากนั้นใช้คำสั่งผ่านตาเพื่อควบคุมเกมงูกินอาหาร (Gluttonous Snake) รวมไปถึงใช้งานเว็บไซต์ การควบคุมการซูมกล้อง และการควบคุมยานพาหนะด้วยหุ่นยนต์

ทั้งนี้นักวิจัยย้ำว่า วิธีการที่ดีที่สุดในการใช้เทคโนโลยี AR ก็คือคอนแทคเลนส์ เพราะปกติมนุษย์เราใช้ดวงตาในการมองโลก เมื่อสวมคอนแทคเลนส์ก็เหมือนเป็นการผสานทั้งโลกจริงและโลกเสมือนเข้าด้วยกันได้อย่างไร้รอยต่อ

ซึ่งในโลกภาพยนตร์ ก็ได้จินตนาการและนำเสนอมาเป็นเวลานานว่าสามารถบูรณาการคอนแทคเลนส์ไปใช้ในชีวิตจริงอย่างไรได้บ้าง เช่น ในภาพยนตร์แอ็กชั่นชื่อดังอย่าง Mission Impossible 4 ที่มีฟังก์ชันการจดจำใบหน้า 

ศาสตราจารย์เฟย ซู (Fei Xu) หนึ่งในผู้เขียนร่วมของการศึกษากล่าวว่า “หากคอนแทคเลนส์ขนาดเล็กสามารถผสมผสานโลกเสมือนจริงและโลกแห่งความเป็นจริงเข้าด้วยกันได้อย่างลงตัว มันจะเป็นเทคโนโลยี AR ในรูปแบบขั้นสูงสุด ซึ่งองค์ประกอบสำคัญก็คือการติดตามการเคลื่อนไหวของดวงตานี่เอง”

ปัจจุบันนวัตกรรมนี้อยู่ในช่วงพัฒนา ตอนนี้ถือว่ามีแนวโน้มที่ดี แต่ก็ยังมีข้อจำกัด เช่นขาดความแม่นยำในการติดตามดวงตา รวมถึง EOG ก็อาจเกิดความเสี่ยงต่อผิวหนัง เพราะในการเก็บข้อมูลสัญญาณไฟฟ้าดวงตา ต้องมีการติดขั้วไฟฟ้าบริเวณรอบ ๆ ดวงตา

งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications ฉบับวันที่ 27 เมษายน 2024 

ที่มาข้อมูล InterestingEngineering, Nature

ที่มารูปภาพ Freepik