2024戴森设计大奖公布 两份创新解决方案获国际大奖

尽管头皮冷却疗法有效，但由于成本高昂，其可及性受到了限制。爱尔兰卫生部长估算，一台头皮冷却设备的安装成本高达21万6000欧元，此外还需要额外的人员成本来操作该设备，因为治疗需要专业人员的协助。

此外，确保设备适合患者头型以及延长患者在医院停留时间也是主要障碍。目前也有一些价格较低的手动冷却设备，但其效果较弱，持续时间较短。

更为不便的是，并非所有医院都能为患者提供头皮冷却服务。在爱尔兰，全国86家医院中仅有8家提供这一治疗选项。

让患者可自行在家进行头皮冷却

Athena是一种便携式热电头皮冷却设备，能有效防止脱发，与当前医院使用的设备相比，它成本更低、节省时间，同时保持高质量的治疗效果。

现有头皮冷却设备依赖制冷技术，需持续插电供能，患者必须提前30分钟到达医院并在化疗结束后停留90分钟进行冷却。Athena则完全由电池驱动，重量约3公斤，配有便携箱和适合不同头型的冷却头盔。它使用低成本的热电半导体（Peltier模块），通过冷却一个水箱，使冷水循环流经头盔，为头皮降温。

借助Athena，患者可以自行在家或其他任何地方开始和结束头皮冷却过程。设备满电时可运行约3.5小时，患者可在前往医院的途中使用，或在化疗期间自由活动，比如上洗手间。Athena旨在将控制权还给患者，为他们在通常缺乏选择的化疗过程中带来更多便利。此外，Athena采用明亮的颜色设计，摒弃了医院常见的单调、冷淡的临床配色，为患者带来心理上的积极影响。取名Athena意在致敬希腊智慧与战斗策略的女神，象征韧性与力量，这正是癌症患者在面对严峻治疗时展现出的品质。

据奥利维亚估算，Athena的成本约为1000欧元，远低于行业现有设备起价2万欧元的水平。Athena有望让防脱发治疗变得更加经济实惠，惠及患者和医疗机构。奥利维亚的愿景是通过与医院和慈善机构合作，提供Athena的租赁或借用服务。为了将Athena提升到新的水平，她需要进一步的研发，而戴森设计大奖的奖金将成为这过程的启动资金。

全球可持续发展奖：可持续“枫叶种子”气象气球airXeed Radiosonde

airXeed Radiosonde荣获全球可持续发展奖。由新加坡科技设计大学博士后研究人员Shane Kyi Hla Win和Danial Sufiyan Bin Shaiful发明。airXeed是一种可重复使用、受自然启发的气象传感器，专为天气预报而设计。与目前的气象气球不同，它不会产生大量塑料和电子废物，同时能够像枫叶种子一样下落，避免与飞机碰撞，并降落在指定回收区域。

现有的气象气球制造大量的电子废物

全球各地的气象站每天都会通过气象气球发射设备来收集关键的大气数据，以便进行准确的天气预报。这些小型设备称为无线电探空仪（radiosondes），可以测量气压、温度、湿度、风速和风向，并将数据传回地面站点，帮助气象学家追踪天气模式和预测气象条件。

然而，目前使用的探空仪是一次性设备，对环境造成了大量塑料和电子废弃物的污染。当气球上升到高空后爆裂，携带设备的传感器快速下降，通常坠落在偏远、难以回收的地点，且在下降过程中无法继续收集有价值的大气数据。

全球约有1300个气象站，每个站点每天通常发射至少两个一次性探空仪。这意味着每年近一百万个探空仪被发射，总成本约为1.9亿美元，同时产生估计48吨的电子废物。

这些设备对于快速发展的天气预报行业至关重要。2023年，天气预报行业的市场价值已超过22.5亿美元，预计到2032年将达到约52.3亿美元。农业、能源、交通和航空等领域对精准天气预报的需求不断增长，加之极端天气事件的频发，进一步推动了更先进预报系统的需求。

让天气预报更环保

AirXeed Radiosonde是一款可重复使用的设备，旨在让天气预报更环保，专注于减少当前市场上一次性探空仪所产生的电子废物，同时提高设备收集的大气数据量，从而提升天气预报的质量。

Shane和Danial从大自然中汲取灵感，设计出这款探空仪。他们的目标是优化探空仪的下降过程和生命周期，使其能够重复使用，减少电子废弃物并降低偏远地区的污染。

团队借鉴了枫树种子的自旋下降特性。枫树种子不对称的形状在下降时能产生升力和阻力，使其像直升机一样旋转。Shane和Danial将这一原理应用到探空仪的设计中，使设备在下降时能以螺旋方式滑翔。这种设计不仅减缓了下降速度，避免设备撞击地面损坏，还增加了设备降落在可接近区域的可能性，从而便于回收和重复使用。团队还使用机器学习优化了设计，以实现最佳飞行性能。

与传统探空仪不同，AirXeed Radiosonde在下降过程中还能继续收集和传输大气数据至气象站，从而提高数据质量。

配备智能控制确保安全下降

为了避免与飞机相撞以及风力导致的偏离，设备在穿过飞机巡航高度时会停止自旋，进入快速俯冲模式以加速通过。此外，探空仪配备了一个智能控制器来稳定飞行路径，并引导设备降落在距离最近的回收区域，确保无撞击着陆。这款控制器利用机器学习技术实时估算风速和方向，并根据天气和飞行轨迹选择最佳回收位置。气象站可与地方政府合作设立回收区域，设备通过GPS和导航技术确保顺利返回。

Shane和Danial在材料选择上注重环保，采用轻质的轻木（balsa wood）和泡棉作为机翼和外壳的主要材料。模块化设计方便更换和回收损耗部件，满足行业需求。

在赢得戴森设计大奖后，两位发明者希望与更多气象站及传感器制造商合作，开展实际测试，收集数据与反馈以改进他们的发明，最终将AirXeed Radiosonde推向市场。这款设备不仅能够减少污染，还将显著提升气象预测行业的可持续性和技术能力。

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