【东大新闻网3月10日电】（通讯员 曾培宇）近日，东南大学电子科学与工程学院倪振华教授、物理学院吕俊鹏教授与物理学院王文辉副研究员在新型探测器与眼动追踪方面取得进展，相关研究成果以“Ultrasensitive Mesh-Structured Position-Sensitive Detectors Enabling Eye Tracking for Human-Machine Interaction” （超灵敏网格结构位置敏感探测器：助力人机交互中的眼动追踪技术）为题发表于国际顶级学术期刊《Advanced Materials》（先进材料）。
眼动追踪可以通过测量眼球运动来揭示用户的注意力和意图，提供了一种高效、直观的人机交互方式。然而，目前主流基于视频的眼动追踪系统虽然能达到亚度级精度，但不可避免地需要采集和处理大量冗余像素数据，导致系统功耗大。理想的眼动追踪系统需要兼具高追踪频率、高精度和低功耗，而现有技术难以兼顾。针对这一问题，团队提出并开发了一种石墨烯光导网格状位置敏感探测器（PSD），成功构建了高效节能的眼动追踪系统。
为了实现弱光下的高灵敏度位置探测，研究团队利用横向光电效应和界面栅极效应的协同作用，使该网格结构PSD能够在低至10 pW的护眼级极弱光下工作，且不存在探测死区。该系统在运行时仅需四个读出信号，与基于视频的系统相比，数据量减少了三个数量级以上，同时实现了极高的精确度。凭借PSD的实时、精确追踪能力，该系统通过追踪光束在角膜上的反射轨迹来确定眼睛凝视方向，实现了高达1 kHz的追踪频率和小于0.1°的角度精度。进一步，将该系统集成到眼镜原型中，成功演示了眼控打字和“贪吃蛇”游戏等人机交互应用场景。该研究成果不仅打破了传统眼动追踪技术中性能与功耗之间的权衡限制，也为未来微型化系统和可穿戴设备中的人机交互应用提供了广阔的前景与理论支持。
本论文第一作者为物理学院博士研究生曾培宇。倪振华教授、吕俊鹏教授与王文辉副研究员为共同通讯作者。东南大学为论文唯一通讯单位。本工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省重大科技专项、江苏省自然科学基金以及东南大学启动研究基金等项目的资助与支持。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202521363
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