Peneliti Kembangkan Kacamata Pintar Tanpa Baterai yang Memanfaatkan Energi Kedipan Mata

Perkembangan teknologi perangkat wearable kembali menghadirkan inovasi menarik melalui kacamata pintar tanpa baterai yang mampu memanfaatkan energi dari kedipan mata dan gerakan wajah manusia. Tim peneliti Northwestern University mengembangkan perangkat bernama GlassTENG, yaitu kacamata dengan sensor khusus yang menghasilkan sinyal listrik dari aktivitas alami wajah. Teknologi ini memungkinkan pemantauan kedipan, gerakan rahang, hingga denyut pembuluh darah tanpa membutuhkan baterai untuk mengoperasikan sensor utamanya. Penelitian yang diumumkan pada Oktober 2026 tersebut membuka peluang pengembangan perangkat kesehatan pintar yang lebih ringan, hemat energi, dan nyaman digunakan sepanjang hari tanpa harus bergantung pada pengisian daya sensor secara berkala.

Mengenal GlassTENG, Kacamata Pintar Tanpa Baterai Hasil Penelitian Northwestern

GlassTENG dikenal sebagai perangkat wearable berbentuk kacamata yang menggunakan aktivitas alami wajah sebagai sumber energi sensor. Inovasi teknologi tersebut dikoordinasikan oleh peneliti Northwestern University, Nivedita Arora, bersama kelompok peneliti yang melibatkan Nabil Alshurafa dan mahasiswa pascasarjana. Berbeda dengan banyak perangkat wearable konvensional, GlassTENG mengandalkan perubahan mekanis pada wajah untuk melakukan pendeteksian. Konsep pengembangan ini bertujuan mengurangi kebutuhan energi eksternal. Dengan desain tersebut, aksesori penglihatan dapat dikembangkan sebagai sensor aktivitas tubuh.

Kelompok pengembang GlassTENG menjelaskan kemampuan prototipe melalui laporan akademik berjudul GlassTENG: Self-Powered Triboelectric Nanogenerator Based Sensing of Pulse, Jaw, and Upper Facial Activity from Everyday Glasses. Penelitian ini menjadi bagian dari konferensi UbiComp/ISWC 2026 yang menampilkan perkembangan sistem komputasi dan perangkat yang dikenakan. Sasaran pengembangan perangkat ini adalah menciptakan sistem pengindraan yang lebih mudah digunakan setiap hari. Tim pengembang mempertimbangkan bahwa banyak pengguna terbiasa mengenakan kacamata dalam aktivitas harian. Berdasarkan kebiasaan penggunaan tersebut, integrasi sensor pada bingkai kacamata menjadi pendekatan yang menjanjikan.

Rahasia Sensor Triboelektrik pada Kacamata Pintar Tanpa Baterai

Teknologi inti pada kacamata pintar tersebut adalah triboelectric nanogenerator atau TENG, yaitu perangkat yang memanfaatkan efek triboelektrik. Cara pengoperasiannya berkaitan dengan fenomena listrik statis. Saat permukaan bahan mengalami kontak lalu menjauh, perbedaan muatan listrik dapat menghasilkan tegangan. Dalam rancangan kacamata tersebut, gerakan kelopak mata dan otot wajah memberikan tekanan pada lapisan sensor. Aktivitas kontak dan pemisahan itu membentuk keluaran listrik yang menggambarkan pergerakan. Berkat prinsip ini, aktivitas alami manusia membantu mengoperasikan sensor yang mengukurnya.

Keunikan teknologi ini terletak pada kemampuan menghasilkan sinyal tanpa pasokan daya sensor konvensional. Ketika pengguna berkedip, tekanan kecil pada sensor menghasilkan perubahan tegangan. Gerakan lain seperti menaikkan alis, menggerakkan rahang, serta mengunyah memunculkan karakteristik sinyal tersendiri. Walaupun sensor bekerja tanpa baterai, komponen elektronik pendukung masih mempunyai kebutuhan daya. Hal tersebut perlu diperhatikan ketika membahas konsep kacamata tanpa baterai.

Penempatan Sensor GlassTENG untuk Mendeteksi Kedipan serta Gerakan Rahang

Dalam upaya menangkap sinyal dari beberapa bagian wajah, pengembang menempatkan tiga sensor berukuran kecil pada bagian tertentu dari struktur kacamata. Komponen pengindra pertama diletakkan di sekitar jembatan hidung untuk mendeteksi aktivitas kelopak mata serta sinyal denyut. Komponen berikutnya diposisikan dekat pelipis sehingga berfungsi mengidentifikasi pergerakan rahang dan sinyal denyut. Pada bagian lainnya, komponen terakhir terletak di sekitar area telinga untuk mendeteksi tekanan akibat gerakan rahang. Integrasi beberapa titik pengindraan membantu membedakan sejumlah perilaku wajah.

Berdasarkan pengujian peneliti, respons sensor berubah sesuai jenis dan kekuatan gerakan. Denyut pembuluh darah menghasilkan sinyal sekitar 50 hingga 100 milivolt. Pada aktivitas wajah lainnya, pergerakan bagian atas wajah menghasilkan tegangan berkisar 200–500 milivolt. Aktivitas mengunyah atau mengatupkan rahang menunjukkan respons listrik sampai 1,5 volt. Perbedaan nilai tersebut memberikan informasi untuk membedakan gerakan. Meskipun nilai tegangan terlihat menarik, besar voltase tidak langsung menunjukkan kemampuan memasok daya besar.

Penelitian Sensor Tanpa Baterai Menghasilkan Tingkat Akurasi Menjanjikan

Dalam menguji kinerja sensor, peneliti menguji prototipe terhadap 20 orang. Masing-masing partisipan melakukan enam kategori gerakan wajah, yaitu mengedipkan mata, menaikkan alis, mengepalkan rahang, mengetuk gigi, mengunyah makanan, serta berbicara. Selama pengujian berlangsung, sistem membaca perubahan listrik yang dihasilkan masing-masing gerakan. Data tersebut selanjutnya diproses melalui metode pembelajaran mesin. Tujuannya adalah menentukan jenis perilaku berdasarkan perubahan tegangan.

Berdasarkan data eksperimen, GlassTENG memperoleh tingkat ketepatan klasifikasi sekitar 93,8 persen. Pada beberapa kategori aktivitas, sistem mengenali aktivitas mengetukkan gigi dengan ketepatan 99 persen. Sementara itu, sistem menunjukkan tingkat pengenalan sebesar 96 persen pada aktivitas mengatupkan rahang. Hasil pengukuran ini memperlihatkan potensi penggunaan sinyal mekanis untuk klasifikasi perilaku. Kendati akurasinya cukup tinggi, kemampuan prototipe perlu diuji dalam kondisi penggunaan sehari-hari yang lebih luas. Berdasarkan keterbatasan pengujian, penelitian lanjutan diperlukan sebelum perangkat digunakan secara komersial.

Manfaat Teknologi GlassTENG dalam Mendeteksi Kebiasaan dan Aktivitas Tubuh

Salah satu potensi utama GlassTENG adalah pengamatan aktivitas wajah dalam rutinitas sehari-hari. Dalam kemungkinan penggunaan mendatang, sensor dapat dikembangkan untuk mengenali kebiasaan mengatupkan rahang. Perilaku mengatupkan rahang dapat berkaitan dengan bruxism, yaitu kondisi ketika seseorang mengatupkan atau menggeretakkan gigi secara tidak disengaja. Dengan penyempurnaan sistem analisis, kacamata berpotensi memberikan pengingat ketika perilaku tersebut terdeteksi. Walaupun memiliki potensi penggunaan kesehatan, perangkat tersebut masih merupakan prototipe penelitian.

Tidak hanya berpotensi mengenali kebiasaan mengatupkan gigi, GlassTENG dapat dikembangkan untuk memantau aktivitas makan, kelelahan, dan sinyal kardiovaskular. Fitur pengenalan aktivitas kelopak mata menawarkan data yang relevan bagi analisis kebiasaan serta tingkat kewaspadaan. Sementara itu, perangkat pengindra pada lokasi tertentu menghasilkan informasi mengenai gerakan halus akibat denyut. Data fisiologis yang diperoleh memberikan dasar bagi penelitian teknologi kesehatan wearable. Dengan pengembangan yang memadai, kacamata sehari-hari dapat memiliki fungsi pengindraan tambahan. Meskipun demikian, manfaat kesehatan perlu dibuktikan melalui penelitian yang lebih luas.

Masa Depan Kacamata Pintar Tanpa Baterai dengan Sensor Gerakan Wajah

Inovasi sensor berbasis gerakan wajah membuka pendekatan baru dalam penelitian sensor elektronik berdaya sangat rendah. Berkat penerapan triboelectric nanogenerator, aktivitas alami pengguna mampu menjadi sumber energi pengindraan tanpa bergantung pada sumber daya eksternal untuk membangkitkan sinyal sensor. Penelitian dengan pengujian pada 20 orang menunjukkan akurasi pengenalan aktivitas mencapai 93,8 persen. Temuan ini menawarkan peluang menciptakan kacamata dengan fungsi pemantauan tambahan. Meskipun perangkat belum menjadi produk konsumen massal, GlassTENG menggambarkan peluang perangkat elektronik dengan kebutuhan baterai lebih rendah. Menurut Anda, seberapa bermanfaat sensor kesehatan yang terintegrasi pada kacamata? Sampaikan pandangan melalui kolom komentar agar pembahasan tentang inovasi sensor kesehatan menjadi lebih bermanfaat.