近日，我院龙云泽、张俊教授团队跟香港科技大学范智勇教授团队合作，开发了一种基于摩擦电纳米发电机单电极模式下的自供电的眼动追踪系统，渐冻症患者可利用眨眼的能量和眼球运动来控制轮椅的运动，该系统有望彻底改变渐冻症等严重行动障碍人士的辅助技术。该研究以“Self-powered eye-tracking system by harvesting the energy of blinking”（通过利用眨眼产生的能量实现的自供电眼球追踪系统）为题，于2026年1月7日发表在Cell旗下期刊Cell Reports Physical Science上，并被Cell Press头条报道。论文第一作者是硕士研究生吴林鑫（2025年9月已去中国海洋大学读博士）和张俊老师，龙云泽教授、香港科技大学范智勇教授为论文共同通讯作者。

随着对眼睛研究的深入，科研人员发现通过控制眼球运动可以代替手的部分操作功能，这为特殊群体（例如渐冻症患者）与智能设备交互开辟了新的路径。患有肌肉萎缩症的病人通过眼球偏转就可以控制轮椅的移动和实现计算机的操作。虚拟现实技术VR眼镜的用户则可以借助眼球运动实现界面的显示和控制。而当前主流的采用红外传感和图像采集技术的眼动追踪系统，体积庞大且重量过重。佩戴者长时间使用后，容易产生疲劳。另外，持续的红外光照射也会对视网膜造成一些不可逆的伤害，再加之电池容量的限制，其很难被应用于长期佩戴中。因此，迫切需要一种轻便、稳定、易于使用的自供电眼动追踪系统。

针对上述挑战，龙云泽、张俊教授团队和香港科技大学范智勇教授团队合作，基于摩擦电纳米发电机原理，提出了一种自供电眼动追踪系统，通过捕获眨眼时类似于隐形眼镜的摩擦层与眼球摩擦产生的能量，并将其应用于眼动检测，渐冻症患者可以在眼动追踪系统的帮助下用眼睛控制轮椅的运动，其功能实现的关键在于患者眼镜上的电极感应矩阵和眼球上类似于隐形眼镜的摩擦层（由聚二甲基硅氧烷PDMS制成）。当患者眨眼时，附着在眼球表面的类似于隐形眼镜的摩擦层与眼皮互相摩擦，导致隐形眼镜摩擦层的表面积累了大量负电荷。当眼球向上转动时，表面带有负电荷的隐形眼镜摩擦层通过静电感应会在患者眼镜上方的电极感应产生电信号，同理，当眼球向左、向右偏转时，也会在相对应的电极上感应产生相同的电信号。我们将眼动追踪系统与物联网相结合，就可利用眼球运动控制轮椅的运动。患者眼镜上的阵列感应电极被连接到微控制器的每个端口，有效防止各种信号之间的串扰。当眼球偏转时，眼镜上的感应电极上产生的电信号传输到微控制器的端口，用来控制轮椅的移动。进一步研究表明，该系统能够实现2°的最小眼偏角度的检测，并且在检测眼球运动方向方面具有99%的准确率。

该系统在日常使用中易于佩戴，且设备轻巧，与日常生活中佩戴的隐形眼镜和普通镜框眼镜相似，不会引起使用者的不适。此外，该系统和VR眼镜结合起来，使用户仅通过眼球的偏转就能控制VR显示内容的变化，为未来人机交互提供了更加多元性的选择，也有望应用于太空和智能驾驶领域，最终解放双手。