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 sistem sensor kesehatan yang terintegrasi pada kacamata yang mengubah pergerakan otot wajah menjadi sinyal listrik. Inovasi teknologi tersebut berada di bawah kepemimpinan Nivedita Arora, bersama Nabil Alshurafa serta tim mahasiswa tingkat magister. Tidak seperti sebagian besar perangkat pemantau kesehatan elektronik, GlassTENG memanfaatkan aktivitas fisik untuk menghasilkan sinyal sensor. Metode yang digunakan membantu menghadirkan sistem pengindraan hemat daya. Dengan desain tersebut, kacamata sehari-hari berpotensi menjadi perangkat pemantauan kesehatan.
Para ilmuwan yang terlibat mengungkapkan pengembangan perangkat dalam penelitian terbaru berjudul GlassTENG: Self-Powered Triboelectric Nanogenerator Based Sensing of Pulse, Jaw, and Upper Facial Activity from Everyday Glasses. Kajian tersebut menjadi bagian dari konferensi UbiComp/ISWC 2026 yang membahas komputasi wearable dan teknologi interaktif. Fokus penting dari penelitian tersebut adalah mengurangi ketergantungan pada perangkat kesehatan yang memerlukan pengisian daya. Kelompok ilmuwan menyadari bahwa kacamata merupakan aksesori yang sudah digunakan banyak orang. Dengan pertimbangan tersebut, integrasi sensor pada bingkai kacamata menjadi pendekatan yang menjanjikan.
Rahasia Sensor Triboelektrik pada Kacamata Pintar Tanpa Baterai
Bagian terpenting dari sistem pengindraan GlassTENG adalah triboelectric nanogenerator atau TENG, yaitu teknologi yang mengubah gerakan mekanis menjadi sinyal listrik. Cara pengoperasiannya berkaitan dengan fenomena listrik statis. Ketika dua lapisan material saling menyentuh dan terpisah, proses perpindahan muatan menimbulkan sinyal listrik. Melalui sistem sensor yang digunakan, kedipan serta kontraksi otot menggerakkan lapisan fleksibel. Respons mekanis tersebut menimbulkan tegangan sebagai informasi sensor. Berkat prinsip ini, aktivitas alami manusia membantu mengoperasikan sensor yang mengukurnya.
Karakteristik menarik sistem GlassTENG terletak pada kemampuan menghasilkan sinyal tanpa pasokan daya sensor konvensional. Ketika pengguna berkedip, lapisan material mengalami deformasi yang memicu sinyal listrik. Perubahan mekanis tambahan seperti menaikkan alis, menggerakkan rahang, serta mengunyah juga menghasilkan pola listrik yang berbeda. Kendati sensor memanfaatkan energi gerakan, komponen elektronik pendukung masih mempunyai kebutuhan daya. Hal tersebut penting dipahami agar kemampuan perangkat tidak disalahartikan.
Tiga Sensor Fleksibel Membaca Aktivitas Wajah dan Denyut Pembuluh Darah
Untuk memperoleh informasi yang lebih lengkap, pengembang menempatkan tiga sensor berukuran kecil pada lokasi strategis di sekitar bingkai kacamata. Komponen pengindra pertama berada di area kacamata yang berdekatan dengan pangkal hidung untuk memantau perubahan mekanis di sekitar mata dan pembuluh darah. Komponen berikutnya diposisikan dekat pelipis sehingga mampu membaca aktivitas otot rahang serta pembuluh darah. Sebagai pelengkap sistem, sensor ketiga berada dekat telinga untuk mengenali aktivitas mengunyah dan mengatupkan rahang. Susunan sensor tersebut memungkinkan pengamatan aktivitas wajah dari berbagai posisi.
Dalam eksperimen yang dilakukan, setiap aktivitas menghasilkan tegangan dengan karakteristik berbeda. Gerakan halus akibat denyut arteri memberikan respons listrik sekitar 50–100 milivolt. Untuk perubahan gerakan yang lebih jelas, aktivitas kelopak mata dan alis memberikan sinyal sekitar 200 sampai 500 milivolt. Aktivitas mengunyah atau mengatupkan rahang mampu menghasilkan tegangan mencapai 1,5 volt. Karakteristik sinyal listrik tersebut menjadi dasar identifikasi perilaku wajah. Perlu diperhatikan bahwa, tegangan yang dihasilkan tidak sama dengan jumlah energi yang tersedia.
Penelitian Sensor Tanpa Baterai Menghasilkan Tingkat Akurasi Menjanjikan
Dalam menguji kinerja sensor, peneliti menguji prototipe terhadap 20 orang. Individu yang mengikuti penelitian melakukan enam kategori gerakan wajah, yaitu mengedipkan mata, menaikkan alis, mengepalkan rahang, mengetuk gigi, mengunyah makanan, serta berbicara. Ketika percobaan dilakukan, sistem membaca perubahan listrik yang dihasilkan masing-masing gerakan. Data tersebut dipelajari dengan bantuan sistem kecerdasan buatan. Fungsi pemrosesan ini adalah membedakan pola sinyal dari setiap aktivitas.
Hasil penelitian memperlihatkan, GlassTENG menunjukkan kemampuan pengenalan enam aktivitas dengan akurasi 93,8 persen. Pada beberapa kategori aktivitas, akurasi pendeteksian ketukan gigi mencapai 99 persen. Untuk aktivitas rahang, gerakan mengatupkan rahang dikenali dengan akurasi 96 persen. Hasil pengukuran ini memberikan bukti awal bahwa pendekatan pengindraan ini cukup menjanjikan. Meski demikian, pengujian dengan jumlah peserta terbatas belum membuktikan kinerja pada seluruh populasi. Oleh karena itu, uji tambahan penting untuk memastikan konsistensi performa.
Potensi Kacamata Pintar Tanpa Baterai untuk Pemantauan Kesehatan
Salah satu potensi utama GlassTENG adalah pemantauan kebiasaan tubuh secara berkelanjutan. Untuk menggambarkan manfaat praktisnya, perangkat dapat membantu mencatat pola gerakan rahang. Aktivitas tersebut termasuk perilaku yang relevan dalam pemantauan bruxism, yaitu aktivitas rahang berupa pengatupan atau penggeretakan gigi yang tidak disengaja. Dengan penyempurnaan sistem analisis, kacamata berpotensi memberikan pengingat ketika perilaku tersebut terdeteksi. Namun, kemampuan klinisnya masih memerlukan validasi tambahan.
Tidak hanya berpotensi mengenali kebiasaan mengatupkan gigi, GlassTENG memiliki peluang penggunaan dalam pengamatan perilaku makan serta denyut pembuluh darah. Sistem pembacaan gerakan mata menawarkan data yang relevan bagi analisis kebiasaan serta tingkat kewaspadaan. Untuk kebutuhan pengindraan fisiologis, sensor pada area hidung dan pelipis mampu membaca perubahan mekanis akibat denyut arteri. Hasil pengukuran mekanis itu dapat mendukung penelitian pemantauan kesehatan noninvasif. Jika teknologi ini terus disempurnakan, kacamata sehari-hari dapat memiliki fungsi pengindraan tambahan. Perlu ditekankan bahwa, manfaat kesehatan perlu dibuktikan melalui penelitian yang lebih luas.
Masa Depan Kacamata Pintar Tanpa Baterai dengan Sensor Gerakan Wajah
Penelitian kacamata pintar tanpa baterai menunjukkan kemajuan menarik dalam penelitian sensor elektronik berdaya sangat rendah. Dengan menggunakan triboelectric nanogenerator, pergerakan kelopak mata dan rahang dapat dimanfaatkan sebagai masukan sensor tanpa memerlukan baterai pada komponen pengindra utama. Penelitian dengan pengujian pada 20 orang memperlihatkan kemampuan membedakan enam aktivitas dengan akurasi 93,8 persen. Temuan ini memberikan dasar bagi pengembangan sensor kesehatan masa depan. Walaupun masih membutuhkan penyempurnaan, GlassTENG menggambarkan peluang perangkat elektronik dengan kebutuhan baterai lebih rendah. Menurut Anda, apakah kacamata pintar tanpa baterai akan menjadi kebutuhan masa depan? Silakan bagikan pendapat Anda agar semakin banyak gagasan mengenai pemanfaatan perangkat hemat energi dapat dibagikan.
