无尽手套,创新无止境

无尽手套,创新无止境

39348

导语:自18世纪以来,人们经历了用双手创造财富的工业革命时代,也经历了用大脑创造世界的数字革命时代。那么,在当下的人工智能时代,若我们的双手被赋予更聪敏的能力时,它将创造出什么?

2021年新年伊始,《时代财智》来到新加坡国立大学T-lab,林水德教授(Lim Chwee Teck)的实验室。一进门,由三面展示柜组成的荣誉墙映入眼帘,各种奖杯、奖状琳琅满目。林水德教授是新加坡国立大学生物医学工程系教授,也是国大健康创新与技术研究所(iHealthtech)的所长。他从事科学研究20余年,研究兴趣十分广泛,在生物医学、冲击力学、微流体、柔性传感等领域所取得的成果颇丰,拥有专利超过50项。

从左至右:微管科技联合创始人杨裕全(Yeo Joo Chuan)博士、新加坡国立大学生物医学工程系林水德教授(Lim Chwee Teck)、时代财智主编张军博士、微管科技产品经理杜康博士

除了潜心科研,林水德教授更是一位致力于将科研成果转化为商业价值的创业家,他名下拥有5家初创公司和一家上市公司。凭借着众多科技成果和发明,去年,他荣膺新加坡国家科学院(Singapore Academy of Science)院士。同时,林水德教授也入选为美国国家发明家科学院(US National Academy of Inventors)院士,这是美国颁发给学术创新发明家的最高荣誉。

林水德(Lim Chwee Teck)教授的“荣誉墙”

面对着林水德教授数不胜数的科研成果,我们深感钦佩。而今日的采访,我们聚焦的重点则是这副能够赋予我们双手无尽想象空间与功能的“无尽手套”(Infinity Glove)。

“无尽手套”是由林水德教授带领其团队成员余龙腾博士、杨裕全(Yeo Joo Chuan)博士以及杜康博士自主研发出的一款科技产品。这款手套主要通过捕捉手指的动作和力度以达到控制或监测效果,在这其中,最核心的技术则是微纤维传感器。

如图所示,在手套的手指部分缝制的极细的线条,就是微纤维传感器,也是团队成员口中所称的微管。这种微纤维传感器的外部材料是柔韧度较强的橡胶管道,而最关键的内部材料,则是具有导电性的无毒无害的液态金属。传感器的内部直径仅有25微米,相当于我们一丝头发的两倍,因此,它可以很轻松通过针眼缝制在布匹或可拉伸材料上。

2017年,团队研发出了这种极轻极薄又具有导电性的微型柔性传感器。2018年,团队成立了一家隶属于新加坡国立大学生物医学工程系的分支公司微管科技(Microtube Technologies),致力于将该技术商业化,而“无尽手套”就是团队为该技术研发的一款产品原型机。

新加坡国立大学生物医学工程系研究员,同时也是微管科技产品经理的杜康博士告诉记者,“我们的下一步计划是进入消费者电子市场,尤其是在游戏与电子竞技领域,我们期望取代笨重的游戏控制器或鼠标、键盘,在虚拟现实(VR)和增强现实(AR)中为玩家创造身临其境的游戏体验。”

以VR手柄控制器为例,当前市场上的游戏手柄大多较为笨重且硕大,不能为玩家提供沉浸式的游戏体验感。且市面上的VR手柄控制器价格高昂,因为生产设备的商家需要从外部购买最为核心的传感器技术,这造成生产成本上升。

微管科技联合创始人杨裕全博士补充道,与市面上的游戏控制器不同,他们的“无尽手套”拥有最为核心的传感器技术,因而具有极具竞争力的价格优势,定价仅为200-300新元。此外,这款手套具有柔性化与轻量化的特点,至少可以在洗衣机中洗涤5次,这大大改善了当下智能可穿戴设备的生态系统,将人们的双手从传统的固体传感设备中解放出来,以最贴合人们手型、提供最舒适使用感的产品,为智能可穿戴设备市场带来新的体验。

微管科技团队向我们介绍,他们下一步计划带着“无尽手套”这款产品进军游戏市场,目前也已经在和本地一些游戏设备生产厂家洽谈合作事宜。

尤其在射击类游戏中,相比游戏手柄,“无尽手套”可提供更为真实的沉浸式游戏体验

除了游戏领域,团队也致力于借助微纤维传感器这一平台科技,未来进驻医疗器械、智能织物、人机交互等市场。

以医疗保健为例,团队向我们介绍了微纤维传感器在该领域的工作方式和应用场景。由于这种传感器的工作原理是依靠物理传感,即人体器官运动的幅度和力度,因此,最基本的应用可用于测量脉搏、呼吸等身体基础数据;其次,微纤维传感器若缝制在用于包扎的绷带上,可通过伤口部位血液流通的情况监测并调整绷带的松紧程度,避免伤口溃疡的出现。

林水德教授表示,另一前景可观的应用领域是监测中风病人的康复效果。在病人的康复阶段,微纤维传感器可以监测病人肢体的移动幅度及力度,通过数据记录与分析,评估病人身体机能的恢复情况,并将数据传输给医生。有了传感器,病人的康复训练完全可以在家进行,节省医护资源。

另外,对于一些天生就四肢瘫痪,并丧失语言功能的人而言,他们全身或许只有手指可以动,如果他们使用拥有蓝牙功能的传感器后,通过动动手指,他们就可以远程操控家电。

不过,林教授向我们透露,由于生产医疗设备需要做相关临床试验,所面临的监管较多,一款医疗产品从开发初期到成熟,整个流程下来需要5-10年的时间。因此,团队的初步计划是首先进入游戏领域,尤其是在当前东南亚地区数字娱乐产业迅猛发展的势态下,团队期望能够迅速抓住机会,以实现科研成果的商业化。

在介绍无尽手套这款产品之余,林水德教授也向我们分享了自己长达20年的科研历程,言语交谈之际,我们察觉到林教授的研究兴趣十分广泛,他是一位能够实现资源与技术整合的跨界科学家。他向我们介绍到,他的第一家初创公司成立于2000年,这也是他首次对实现科研成果商业化有较为清晰的概念。

当时,他的研究领域是冲击力学,并发明了一种可以完成跌落测试(drop test)的技术。当时,手机生产商诺基亚(Nokia)对他的这项技术十分感兴趣,以此为契机,林水德教授成立了他的第一个初创公司,也就此开启了科学家和创业家的双重身份。

大抵是源于对科研的热忱与兴趣,大多科研出身的企业家最终都会返璞归真,重返科研。林水德教授也不例外,他向记者表示,相对于企业家,他更倾向做一个科学家。

在他的实验室里,有两种截然不同的研究方向,一种是基础研究(basic research),另一种则是转化研究(translational research)。他常常讲:“作为一个科学家,当然我们要做研究,所以基础研究很重要;但同时,我们也期望我们的研究可以得到一个应用,回报给国家和社会。”

以“无尽手套”为例,其核心技术柔性传感器最初就是一项基础研究,而后来经过团队的头脑风暴,才研发出这一款期望投入市场的商业化产品。

对科研人员而言,从基础研究到产品开发再到实现产品商业化,这是一条并不容易的道路。在这条道路上,创新与想象力是科学家们的源动力,也正如“无尽手套”这款产品名字的寓意一样,一项科研成果如何转化为商业产品,这其中的想象空间很大,而科学家们赋予其商业价值的创新精神也永无止境。