2025年8月20日,南极熊获悉,深度科技初创公司Cybosense BV与SenseGlove合作开发自修复、生物电子3D打印智能手套。
SenseGlove 总部位于荷兰代尔夫特,专门生产可穿戴触觉手套。产品能够让用户在虚拟现实 (VR) 和增强现实 (AR) 环境中感受到身体的触觉。
与此同时,丹麦技术大学(DTU)的衍生公司 Cybosense开发了一种可3D打印、可拉伸的生物电子材料,能够感知各种物理、化学和生物信号。这使得实时监测手势和外部压力成为可能。它还具有自修复生物电子技术,可以在受损后自我修复,比其他可穿戴电子产品更耐用。
通过此次合作,Cybosense 将把新材料直接集成到 SenseGlove 的触觉手套中。合作项目得到了荷兰资助机构RVO和南荷兰省20 万欧元的资助,旨在推动可穿戴技术在国防、工业和太空探索领域的应用。
Cybosense 创始人兼首席执行官 Alireza Dolatshahi-Pirouz 教授解释说:“此次合作代表着我们朝着人机交互可穿戴智能的未来迈出了重要一步。通过将我们的生物材料(包括 3D 打印、生物电子、生物传感和自修复技术)与 SenseGlove 的触觉专业知识相结合,我们正在开发一种不仅可以增强人机交互,还能在极端环境下提供实时健康和性能监测的技术。”
使用 Sybosense 的自修复仿生电子手套监测各种手势并获取相应图像。图片来自Wiley。
3D打印助力下一代手套技术
Cybosense 总部位于荷兰海牙,成立于 2023 年,目标是“彻底改变国防应用的人机界面”。公司开发了专有的 3D 打印生物电子器件,具有导电性、自修复性、可拉伸性,并配备多生物标志物生物传感器。
Cybosense公司目前的产品包括UNIQUE Skin,这是一种与Ourobionics BV和智能生物材料联盟(SBMC)共同开发的功能性生物制造人体皮肤模型。Cybosense为项目提供了生物传感器,使该模型能够精确复制真实皮肤,用于药物测试、再生医学和组织治疗。
这家科技初创公司正在将新技术融入SenseGlove的产品线。在国防应用中,这款3D打印智能手套可提供实时触觉反馈和增强的触觉感知。这些功能能够及早发现脱水、压力或受伤情况,从而在战场上更快地进行医疗干预。此外,这款手套还能增强握力和灵敏度,从而提升在需要精准度和态势感知的作战环境中的表现。
除了国防应用之外,Cybosense 和 SenseGlove 的 3D 可打印生物电子智能手套还为工业制造环境提供了价值。它们可以监测工人的疲劳程度,检测有害化学物质的暴露情况,并提高工人在执行精密任务时的灵活性。
在危险环境中,这款手套可提供持续的安全监测,提前提醒用户生理压力或有毒物质暴露。它们还能通过实时生物特征反馈,实现更直观、更精确的机械控制,从而支持自动化和机器人技术。
SenseGlove 首席执行官Frank Goovaerts 表示:“我们很高兴能与 Cybosense 合作开展这个开创性的项目。我们的目标是通过整合生物传感和自修复材料来重新定义可穿戴触觉技术,创造人体增强领域的新范式。”
在太空探索领域,3D打印智能手套可以帮助宇航员追踪生命体征,同时在微重力环境下保持触觉交互。它们还可以通过提供健康诊断信息(例如血氧水平、肌肉疲劳和体温调节)来增强舱外活动 (EVA)。通过将触觉反馈与生物传感技术相结合,这些手套将进一步实现精确的机器人远程操作,使宇航员能够以更高的控制力和准确性执行复杂的远程任务。
图片展示了佩戴电子手套时的不同手势(受损状态和自愈状态)及其相应的信号变化。图片来自 Wiley。
可穿戴电子产品的发展
3D打印可穿戴电子产品并非新鲜事物。2023年,新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)和新加坡3D打印中心(SC3DP)的研究人员与日本电子公司松下合作,开发了一款针对可穿戴电子产品优化的新型3D打印机。新系统使用多波长、高功率激光器快速制造智能柔性电子设备。
项目于2016年启动,旨在开发一种用于有机聚合物和石墨烯等碳基材料的新型3D打印工艺。这些材料可以涂覆在柔性基板上,从而制造可拉伸和弯曲的电子电路。研究团队的3D打印机引起了美国制造商JABIL的兴趣,后者致力于将3D打印的石墨烯基电子产品集成到智能输液系统中。
另外,亚利桑那大学工程学院的研究人员此前曾利用3D打印技术打造了一款智能健康监测设备。这款名为“生物共生”的追踪器能够持续运行,无需手动充电。它通过一个发电装置收集电能,然后利用这些电能捕捉佩戴者在运动过程中产生的生物信号。
“远场”传感器装置
这款可穿戴设备的核心是FDM 3D打印网格,它无需粘合剂即可自然粘附在身体的不同部位。团队将微型传感器嵌入到柔性节点上,并通过可伸缩的蛇形互连线连接在一起。设备收集数据,并通过集成的低功耗蓝牙 (BLE) 芯片将其传输到计算机进行实时分析。
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