HOPES - 青光眼患者可穿戴眼压测试设备

青光眼是全球首位不可逆的致盲性眼病。据中华医学会眼科分会2020年数据预估，2040年病患数将超过1亿，我国是青光眼患者人数最多的国家之一。许多青光眼患者发病初期无自觉症状，只有当疾病发展到中或晚期时，才会察觉症状而就医，但此时视功能的损害已不可逆。

由于青光眼患者的常见症状伴有持续性眼痛和头痛，而家庭眼压(IOP)是临床医生评估青光眼的唯一指标，因此定期监测眼内压的波动是确定长期治疗目标的关键。在家自行眼压计并不准确，更准确的标准戈德曼压平眼压计仍是一个临床实践。因此研制安全、准确、低成本的家用眼压传感器刚好可弥补现有的空缺。 

2021年戴森设计大奖国际冠军得主新加坡国立大学的团队David Lee、鱼珂露、李思作品HOPES设计出一种可穿戴式的生物医学设备，可用于无痛、低成本的家庭眼压测试。

环境治理——循环再生的迭代与创新

戴森设计大奖于2020年起增设全球可持续发展奖，重点关注解决环境问题并契合戴森可持续工程理念的创意方案，以下筛选出以清洁能源及废料循环利用、回收及低成本可大范围推广使用的案例。

利用及清洁能源利用创新化概念

废料Print Clay Humidifier - 陶瓷废料加湿器

获得2023年中国大陆赛区8强的Print Clay Humidifier是一款由回收陶瓷废料制成的 3D 打印无电加湿器。富克旺根艺术大学刘佳明关注到当前陶瓷废料处理的问题，基于多孔陶瓷的毛细吸水效应，使用粘土材料和木制构件，实现了废物处理，循环再生的目的，为每年数百万吨的陶瓷废料提供可能的应用方向及再利用思路。

Print Clay Humidifier采用独特的打印结构，进一步提高了吸水效率。它的加湿功能基于多孔陶瓷的毛细吸水效应，它允许材料吸收水，将其带到表面并将水释放到空气中。产品可容纳 1 升水，在 24 小时内蒸发掉。独特的花瓣打印结构，使粘土的吸水性与加湿功能得到提升。当使用寿命结束时，可以将废弃的加湿器作为再生粉末添加到下一个加湿器中，形成循环再生的模式。此外，使用粘土材料和木制构件，强调环保、安全和耐用性，符合可持续发展的理念。 

E-COATING - 将废玻璃转化为可持续涂料

目前，香港市民每日弃置于堆填区的固体废物量达至11,428吨，已接近饱和，空调占总用电量的31%，每天有超过 470,000 个玻璃瓶最终进入垃圾填埋场。

来自香港中文大学的Hoi Fung Ronaldo CHAN、Can XIAO设计出E-COATING，回收玻璃制成环保型降温涂料，用于屋顶和外墙涂层，具有强劲降温效果，能大幅减少用于制冷的电力消耗，其高反射率能节省室内照明用电。

团队通过控制涂层中碎玻璃的尺寸以实现其阻挡和反射阳光的能力。当阳光照射到涂层上，光线会散射并从微小的玻璃碎片上反射数千次。这种持续的反弹和散射将大部分传入的热量直接送回原来的位置。涂层还设计用于连续发射一种红外热辐射的热量。这种热量在特定的波长下释放，大概8-13微米之间，因易穿过地球大气层并消散到太空中，而不是被温室气体困住，所以可以减少对耗能空调系统的需求，从而降低了整体能源使用量，使建筑成为一个更舒适、更可持续的场所。

团队最开始从垃圾箱中收集玻璃瓶，确定研磨时间与玻璃粉粒度分布的相关性；此后筛选确定使用无VOC粘合剂和添加剂，制作E-COATING的原型，经过涂层开裂、剥落和粉化等优化测试，改进配方，优化产品。与传统的外墙涂料对比估算，E-COATING涂覆在中国工业园区（~405M m^2）10%的屋顶面积上，节省的电力（~77.6B kWh）每年将能够为~15.7M中国家庭供电，将每年减少55.1M吨的二氧化碳排放量，相当于每年4.59B棵树的碳排放量。后续团队除了产品优化，还将创办公司并与相关组织建立联系，并期优化供应链，期待更多志同道合的人加入，创造合作者网络。 

SHIELD - 近岸垃圾收集设备

由清华大学严泽腾设计的 SHIELD 近岸垃圾收集设备是2022年戴森设计大奖中国赛区的亚军作品，已获得实用新型专利。SHIELD 利用无限且连续的海浪资源作为动力，对流动性强、容易搁浅的近岸垃圾进行收集和防御。且设备前后均有绳索拖拉固定，在提高收集效率、减少垃圾滞留的同时，缩短危害周期和危害范围，减少与海洋生物和物理作用下产生的二次微塑料接触的机会。 

WIND风力发电装置 -为城市环境打造的全向单轴风力涡轮机

英国兰卡斯特大学的Nicolas Gonzalo Orellana Olguin、Yaseen Noorani团队设计出O-Wind风力发电装备，可以利用水平和垂直风，无需转向，在城市公寓的混向风环境内同样适用。其灵感来源于美国宇航局运用风力驱动球探索火星及风筝，针对于风的多向性特点，涡轮机呈球形，较大型风叶扇，迷你的尺寸也适用于单个公寓居民的小规模能源生产，甚至可固定于阳台。团队将进行进一步的原型设计和测试，以优化其性能。

可回收塑料、污染清理——可持续智能化、广泛化

2018年的获奖作品——ORCA 小型水面环保船，针对城市化进程导致的城市湖泊水污染、塑料垃圾堆积和饮用水源污染问题而设计。ORCA小型会面环保船能够有效地清洁水面垃圾，智能跟踪污染物，实时监控环境并将图像回传至控制器，在比人工清洁快7倍的同时，减少70%的成本。

获得2022年可持续发展奖的是来自加拿大麦克马斯特大学学生设计Polyformer，一种低成本生产 3D 打印材料的塑料回收机器。2021 年可持续发展奖是来自荷兰代尔夫特理工大学的Jerry de Vos 设计Plastic Scanner，一款低成本的手持塑料扫描器，能够确定可回收塑料的种类。

公共社会议题——同处一片天空

ForestGuard 2.0 - 森林野火提醒

土耳其赛区伊斯坦布尔Bilgi大学团队的发明作品ForestGuard 2.0，能够“传感至卫星”野火检测系统，可在超早期感应到野火。其发明灵感来自于目睹2021年土耳其山火，该系统利用传感器到卫星技术，一旦产生潜在的野火初现迹象，就会即时警告相关部门，期望在未来大幅度降低野火风险。

Water Mask Dispenser - 火灾应急面罩 

在火灾中，80%的死亡个案是由烟雾窒息所致，而其中一种防火演习方法是用湿毛巾遮盖口鼻，在阻挡有毒气体时，湿毛巾比干毛巾有效2.5倍。Water Mask Dispenser是用于火灾中的求生设备，能瞬间为幸存者增加生存机会。幸存者只需拉出门把，打开贮水箱盖，水源就会直接洒落到内存的20片面罩上，逃生者能迅速带上湿面罩，以防吸入浓烟导致的窒息。

Air Chair - 轮椅使用者、视力受损者更便捷的乘坐公共交通 

在改善社会公共环境领域也有诸多亮眼案例，如Air Chair团队针对轮椅使用者乘坐飞机时不便的痛点提出了一个简单的解决方案，用户从候机室到起飞的整个过程中，使用同一把椅子而无需多次移动。Ikuya Tanaka Sergio and Narushima Masaaki 团队采用基于人工智能的图像识别技术，设计出帮助视力受损者安全穿越人行横道的设备。 

总结

从历届胜出及入选的作品中，一方面我们可以清晰地看见在人工智能大数据等新科技、新材料的加持下，智慧医学为更多人开启健康之门，传统医用、民用设备搭载数据库及模型，能实时收集以往无法记录的数据，让治疗周期、康复阶段更精确明晰。另一方面，新科技的滥用也向发明创新者提出新的试炼和挑战。

戴森硬件工程师团队负责人胡宏飞先生在2023年戴森设计大奖中国大陆决赛采访中举了一个生动的例子：“目前人工智能、大数据都是一个很热的趋势，我看到很多其他赛区的参赛作品都将这些前沿的科技加入到设计当中，但这不一定是必要的，我们想要看的是一个画龙点睛的效果，而不是一种画蛇添足的效果。其实有一些问题可以很简单地解决，我们不用硬要加入人工智能、大数据相关的科技，比如说2023年中国大陆赛区8强作品Print Clay Humidifier对陶瓷废料的再利用，它的整个设计原理和创意很简单，没有用到任何的高科技，但是它就是用最简单的办法解决了一个实际的问题。所以用詹姆斯·戴森的话讲就是“只有性能好的产品才能彰显其美观设计”，这个是我们比较看重的地方。” 

发明者不仅需要深入制造、设计过程，还需要详实考虑在真实环境中遇到的挑战，尽管在设计测试过程中会遇到阻碍，却能在失败中诞生新的灵感与经验，获得更清晰的解决方案。 

与此同时，我们也能看见循环再生、清洁资源利用、废物回收等环境治理类案例愈加受到重视，甚至已成为戴森设计大奖在评选过程中的明确选拔标准原则之一（原型机的设计、清晰的解决问题方案、可持续性和商业可行性）。

来源：DeepBlue 吴所谓     编辑：王婧

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