2024戴森設計大獎公佈 兩份創新解決方案獲國際大獎

儘管頭皮冷卻療法有效，但由於成本高昂，其可及性受到了限制。愛爾蘭衛生部長估算，一臺頭皮冷卻設備的安裝成本高達21萬6000歐元，此外還需要額外的人員成本來操作該設備，因為治療需要專業人員的協助。

此外，確保設備適合患者頭型以及延長患者在醫院停留時間也是主要障礙。目前也有一些價格較低的手動冷卻設備，但其效果較弱，持續時間較短。

更為不便的是，並非所有醫院都能為患者提供頭皮冷卻服務。在愛爾蘭，全國86家醫院中僅有8家提供這一治療選項。

讓患者可自行在家進行頭皮冷卻

Athena是一種便攜式熱電頭皮冷卻設備，能有效防止脫髮，與當前醫院使用的設備相比，它成本更低、節省時間，同時保持高質量的治療效果。

現有頭皮冷卻設備依賴製冷技術，需持續插電供能，患者必須提前30分鐘到達醫院並在化療結束後停留90分鐘進行冷卻。Athena則完全由電池驅動，重量約3公斤，配有便攜箱和適合不同頭型的冷卻頭盔。它使用低成本的熱電半導體（Peltier模塊），通過冷卻一個水箱，使冷水循環流經頭盔，為頭皮降溫。

藉助Athena，患者可以自行在家或其他任何地方開始和結束頭皮冷卻過程。設備滿電時可運行約3.5小時，患者可在前往醫院的途中使用，或在化療期間自由活動，比如上洗手間。Athena旨在將控制權還給患者，為他們在通常缺乏選擇的化療過程中帶來更多便利。此外，Athena採用明亮的顏色設計，摒棄了醫院常見的單調、冷淡的臨床配色，為患者帶來心理上的積極影響。取名Athena意在致敬希臘智慧與戰鬥策略的女神，象徵韌性與力量，這正是癌症患者在面對嚴峻治療時展現出的品質。

據奧利維亞估算，Athena的成本約為1000歐元，遠低於行業現有設備起價2萬歐元的水平。Athena有望讓防脫髮治療變得更加經濟實惠，惠及患者和醫療機構。奧利維亞的願景是通過與醫院和慈善機構合作，提供Athena的租賃或借用服務。為了將Athena提升到新的水平，她需要進一步的研發，而戴森設計大獎的獎金將成為這過程的啟動資金。

全球可持續發展獎：可持續“楓葉種子”氣象氣球airXeed Radiosonde

airXeed Radiosonde榮獲全球可持續發展獎。由新加坡科技設計大學博士後研究人員Shane Kyi Hla Win和Danial Sufiyan Bin Shaiful發明。airXeed是一種可重複使用、受自然啟發的氣象傳感器，專為天氣預報而設計。與目前的氣象氣球不同，它不會產生大量塑料和電子廢物，同時能夠像楓葉種子一樣下落，避免與飛機碰撞，並降落在指定回收區域。

現有的氣象氣球製造大量的電子廢物

全球各地的氣象站每天都會通過氣象氣球發射設備來收集關鍵的大氣數據，以便進行準確的天氣預報。這些小型設備稱為無線電探空儀（radiosondes），可以測量氣壓、溫度、溼度、風速和風向，並將數據傳回地面站點，幫助氣象學家追蹤天氣模式和預測氣象條件。

然而，目前使用的探空儀是一次性設備，對環境造成了大量塑料和電子廢棄物的汙染。當氣球上升到高空後爆裂，攜帶設備的傳感器快速下降，通常墜落在偏遠、難以回收的地點，且在下降過程中無法繼續收集有價值的大氣數據。

全球約有1300個氣象站，每個站點每天通常發射至少兩個一次性探空儀。這意味著每年近一百萬個探空儀被髮射，總成本約為1.9億美元，同時產生估計48噸的電子廢物。

這些設備對於快速發展的天氣預報行業至關重要。2023年，天氣預報行業的市場價值已超過22.5億美元，預計到2032年將達到約52.3億美元。農業、能源、交通和航空等領域對精準天氣預報的需求不斷增長，加之極端天氣事件的頻發，進一步推動了更先進預報系統的需求。

讓天氣預報更環保

AirXeed Radiosonde是一款可重複使用的設備，旨在讓天氣預報更環保，專注於減少當前市場上一次性探空儀所產生的電子廢物，同時提高設備收集的大氣數據量，從而提升天氣預報的質量。

Shane和Danial從大自然中汲取靈感，設計出這款探空儀。他們的目標是優化探空儀的下降過程和生命週期，使其能夠重複使用，減少電子廢棄物並降低偏遠地區的汙染。

團隊借鑑了楓樹種子的自旋下降特性。楓樹種子不對稱的形狀在下降時能產生升力和阻力，使其像直升機一樣旋轉。Shane和Danial將這一原理應用到探空儀的設計中，使設備在下降時能以螺旋方式滑翔。這種設計不僅減緩了下降速度，避免設備撞擊地面損壞，還增加了設備降落在可接近區域的可能性，從而便於回收和重複使用。團隊還使用機器學習優化了設計，以實現最佳飛行性能。

與傳統探空儀不同，AirXeed Radiosonde在下降過程中還能繼續收集和傳輸大氣數據至氣象站，從而提高數據質量。

配備智能控制確保安全下降

為了避免與飛機相撞以及風力導致的偏離，設備在穿過飛機巡航高度時會停止自旋，進入快速俯衝模式以加速通過。此外，探空儀配備了一個智能控制器來穩定飛行路徑，並引導設備降落在距離最近的回收區域，確保無撞擊著陸。這款控制器利用機器學習技術實時估算風速和方向，並根據天氣和飛行軌跡選擇最佳回收位置。氣象站可與地方政府合作設立回收區域，設備通過GPS和導航技術確保順利返回。

Shane和Danial在材料選擇上注重環保，採用輕質的輕木（balsa wood）和泡棉作為機翼和外殼的主要材料。模塊化設計方便更換和回收損耗部件，滿足行業需求。

在贏得戴森設計大獎後，兩位發明者希望與更多氣象站及傳感器製造商合作，開展實際測試，收集數據與反饋以改進他們的發明，最終將AirXeed Radiosonde推向市場。這款設備不僅能夠減少汙染，還將顯著提升氣象預測行業的可持續性和技術能力。

更多【新教育】:
拉曼大學成立佛教研究中心 盼帶來更多本土學術研究
UNICEF兒童保護總監希瑪森古達／推動兒童保護系統改革 讓受害兒童能被接住
繪本雨林協會辦繪創客 孵化本地繪本創作夢