2020戴森設計大獎中國區冠軍揭曉 溫差發電解決未來可穿戴設備供電...

2021-01-11 愛活網

作為一項國際性的設計與工程大獎,戴森設計大獎旨在嘉獎、鼓勵和啟發新一代的設計工程師。它面向所有工程專業或設計專業的大學生和新近畢業生開放徵集。該獎項由戴森公司設立的慈善機構詹姆斯·戴森基金會主辦,基金會的目標是激發更多的年輕人從事設計工程行業。

戴森設計大獎的主旨是針對某一特定問題設計解決方案。這個問題可以是困擾普通人日常生活的小麻煩,也可以是全球性的重大難題。最重要的是,解決方案需要切實有效並展現巧妙的設計構思。

它在全球27個國家或地區進行評選。有澳大利亞、奧地利、比利時、加拿大、中國、法國、德國、中國香港、印度、義大利、愛爾蘭、日本、韓國、馬來西亞、墨西哥、荷蘭、紐西蘭、菲律賓、俄羅斯、新加坡、西班牙、瑞典、瑞士、中國臺灣、阿拉伯聯合大公國、英國和美國。

參賽者首先在國家或地區範圍接受評選,入圍者可以晉級國際賽。由戴森工程師組成的評審團將從中選出20項作品,再將國際20強遞交詹姆斯·戴森爵士評審,最終從中選出國際大獎冠軍、亞軍和可持續發展獎得主。

2020年,戴森設計大獎中國大陸地區參賽作品數量創下歷史新高,共收到300多項創新發明作品,作品總數在27個參賽國家及地區中排名第一。來自中國重慶大學計算機專業的劉森昊及其團隊設計、研發的「Start Now一觸即發」,憑藉獨特的創新性和可持續性脫穎而出,摘得2020年中國大陸地區戴森設計大獎冠軍。這批年輕工程師,設想利用人體與外界溫差發電,解決可穿戴設備的供電問題。獲獎作品主打一款新型柔性高效溫差發電器,能夠自行充電,高效發電,長時間續航,大幅節省設備功耗,與相關技術對比單位功率成本降低約為51.56%,同時降低廢棄一次性電池帶來的環境汙染。

目前,全球電池市場都面臨原料資源枯竭、價格昂貴且消耗迅速、對環境造成嚴重汙染等痛點。與此同時,全球範圍內可穿戴設備使用量逐年攀升,《全球可穿戴設備季度跟蹤報告》指出,僅2020年第一季度即出貨7260萬臺。佔據市場主流的鋰電池生產量與使用量隨之驟增,但仍無法解決可穿戴設備內置電池容量小、續航能力差、需頻繁更換等問題,尤其針對助聽器和人工耳蝸一類需長時間工作的小型設備。此外,可穿戴設備在柔性器件等領域也受限於技術瓶頸。

劉森昊說:「現有市場上許多醫療設備都需持續性供電,但現有電池耗電速度快、持續成本高昂、一次性電池使用造成的環境汙染嚴重。我們團隊便思考利用人體生物能,為醫療設備持續性供電,解決殘障人士、老幼群體、運動愛好者、邊遠地區人群等目標受眾日常生活中的實際問題。」

戴森設計大獎中國區評審對獲獎作品評價道:

同濟大學設計創意學院院長婁永琪教授:「這項設計關注到社會對可穿戴設備使用需求的增加和使用過程中的實際問題,也綜合考慮了續航、安全、環保等各方面的因素。」

清華大學美術學院副院長趙超教授:「我認為這項設計具有推動可穿戴醫療設備迭代發展的潛能,在技術專利的支撐下,能夠將電池產品適配到更多的可穿戴設備中,符合大賽解決實際問題的主旨。」

上海交通大學設計學院副院長韓挺教授:「我所了解的戴森,一直致力於解決他人容易忽視的問題,鼓勵設計驅動創新。我很高興首次參與戴森設計大獎的評審,就看到這樣兼具實用性、可持續性和可實現性的創新設計。」

浙江大學工業設計系主任柴春雷教授:「從這個作品中可以看出,學生在『解決問題』上做出了很大的努力。它不僅將技術和設計融合,更是提出了很有意義的解決方案。」

東南大學工業設計系主任薛澄岐教授:「我認為工業設計實際上就是關注人,一方面我們要通過技術、科技來解決問題,另一方面,我們的產品和服務最終抵達的用戶是人。這項設計很好地照顧到殘障人士、老幼群體等弱勢人群的使用體驗,具有改善人們生活的潛力。」

Start Now團隊表示,目前他們已經完成第二代技術研發。未來,他們計劃繼續打造醫療穿戴設備系統電源中心端,讓溫差發電能夠應用於人體植入醫療器械、需要較大功率的醫療設備等,產品形態也將由現有對稱式蝶形結構貼合肩胛的背部穿戴設備發展到,充電腰帶、充電手環等其他可穿戴設備。

設計的工作原理

利用塞貝克效應,熱源和冷源之間形成溫差,會使n型和p型銻化鉍中的載流子發生定向遷移現象,當加上外電阻,即實際運用的電子設備時,就會形成迴路而產生電流。Start Now新型柔性高效溫差發電器即利用了該原理——將溫差發電器放置在人體皮膚(熱端)和環境形成的外界冷空氣(冷端)之間,從而產生連續的電功率輸出,進而給設備進行供電。

在實際應用中,將製作好的溫差發電器與人體背部皮膚貼合,再將溫差發電器輸出端與助聽設備的充電接口相連,助聽設備充電指示燈亮起,即開始充電,再中斷連接,發現充電指示燈熄滅,設備即停止充電。在產品的具體造型上,Start Now團隊選擇溫感較為明顯又靠近耳部的肩胛骨位置,製作了一款能夠緊密貼合背部肩胛骨位置的產品,利用溫差發電,通過較短的一根電線就能夠為人工耳蝸持續供電。

進入中國五年來,戴森設計大獎見證了中國青年發明人才在冉冉升起,他們充滿野心,要憑藉智慧和才能在廣闊的舞臺閃閃發光。本屆獲獎者們面對中老年群體腦卒中、孤獨症兒童呼吸障礙等問題,貢獻了優秀的作品。

相關焦點

  • 2020戴森設計大獎兩項全球冠軍揭曉
    2020年是 戴森設計大獎 (The James Dyson Award)創下新紀錄的一年,目前該獎項已經資助了來自世界各地的年輕工程師和科學家的250項發明。在今年充滿嚴峻挑戰的背景下,戴森設計大獎收到的參賽作品數量達到歷史新高,作品質量表現出眾,彰顯了青年發明人才的獨創性。
  • 科技創新與可持續理念結合,戴森定義「好設計」|專訪
    戴森熱衷於解決問題,在設計上勇於冒險和創新,堅持研發解決實際問題的前沿技術。作者 | 楊奕琪什麼是好的工業設計?在戴森,這個問題一定會得到這樣的回答:設計一個解決問題的方案。「每當有人解決了別人無法解決的問題時,都令人印象深刻」。戴森全球可持續發展總監Tom Crawford在接受《新商業情報NBT》(微信公眾號ID:newbusinesstrend)採訪時說。這一標準,貫穿於戴森的發展歷史中,也是創始人詹姆斯·戴森的信條。
  • 專訪戴森全球設計與新技術副總裁:什麼樣的發明才是好作品?
    或許這也是戴森設計大獎可以吸引更多未來工程師的原因之一,高昂的獎金和戴森的品牌號召力,讓我們每年都能在戴森設計大獎看到不少具有商用潛力的創新發明。戴森想要怎樣的創新設計?為了回答這個問題,愛範兒採訪到了戴森全球設計與新技術副總裁 Peter Gammack 和戴森數碼馬達工程經理 Yvonne Tan。
  • 進入中國五年 戴森設計大獎見證了女性工程師的崛起
    2019年,戴森設計大獎見證了女性工程師的崛起,其中50%的入圍作品由女性團隊設計,包括2019年戴森設計大獎全球冠軍作品- MarinaTex生物塑料。這個由詹姆斯·戴森基金會贊助的國際設計大賽, 2002年成立於英國,專向學習產品設計、工業設計、工程專業的大學在讀生和新近畢業生(畢業四年內)開放。
  • 可拉伸的微型超級電容:讓可穿戴設備擺脫電池,實現自我供電!
    導讀據美國賓夕法尼亞州立大學官網近日報導,該校領導的一支國際科研團隊開發出一款可拉伸的系統,它能夠從人類呼吸和運動中採集能量為可穿戴設備供電。由於儲能的過程中沒有發生化學反應,所以這種電容充放電可多達數十萬次。超級電容的原理示意圖(圖片來源:維基百科)未來,微型超級電容有望補充甚至替代可穿戴設備中的鋰離子電池。微型超級電容具有體積小、功率密度高、充放電速度快等優點。
  • 基於3D雷射誘導石墨烯的可伸縮微型超級電容器自供電可穿戴設備
    基於3D雷射誘導的石墨烯可伸縮的微型超級電容器,可自供電可穿戴設備由賓夕法尼亞州立大學工程煥宇教授科學與力學系的多蘿西·奎格(Dorothy Quiggle)職業發展教授,教授Huanyu" Larry" 程煥宇教授帶領的一組國際研究人員
  • 雷射誘導石墨烯泡沫生成可伸展微型超級電容器到自供電可穿戴設備
    江蘇雷射聯盟導讀:一個在賓夕法尼亞州立大學工程科學和機械系的Huanyu "Larry" Cheng,Dorothy Quiggle Career教授的領導國際研究團隊下,發展了一個自動充電的,可伸縮的系統用於可穿戴的健康檢測和診斷器件中.該研究團隊成員還有來自中國的閩江大學和南京大學的研究人員.
  • 揭曉 | 2020紅點設計概念大獎 工業設計類獲獎作品選
    2020年紅點設計概念大獎(Red Dot Award: Design Concept)參賽作品在經過國際專業評審團的重重評定之後,獲獎結果也公布。其獨特的三層洗滌空間可同時洗滌和護理不同的衣物材料,從而節省時間和精力。三層設計將上滾筒提升到用戶友好的高度,這使得用戶更容易、更方便地檢查衣物以及裝卸衣物。下抽屜設計用於專業洗滌較小的物品,例如精緻的衣服和嬰兒衣服。它使用創新的蒸汽清洗功能對衣物進行消毒。鞋子消毒區域位於整個設備的底部。該區域根據材料和尺寸自動檢測,消毒和除臭鞋類。
  • 走路為可穿戴設備充電!王中林院士披露納米材料神奇應用
    心臟起搏器能靠呼吸驅動,可穿戴設備靠走路就能供電,就連降雨也能發電。中科院北京納米能源與系統研究所所長、院士王中林9月17日在中關村論壇「中國北歐可持續發展與創新論壇」上介紹,我國納米材料研發取得的新進展,將在物聯網時代得到廣泛應用。王中林明確表示,納米材料肯定會在物聯網時代得到更多應用。
  • 汗液發電!中國學者發明可穿戴汗液傳感器,肥胖「三高」有望緩解
    中國疾控中心 2013 年數據顯示,每 5 個中國成人中,至少有 1 人患高血壓病。與此同時,肥胖、高血壓、高血脂、高血糖,也是代謝症候群的主要表現。來自加州理工學院醫學工程系的助理教授高偉,其研究的可穿戴汗液傳感器,將對代謝症候群有所改善。
  • 這件T恤會利用你體內的熱量發電
    這件T恤會利用你體內的熱量發電如果您早上穿過公園可以發電,然後可以給電池充電甚至可以為正在運行的手機供電怎麼辦?如果您穿著合適的T恤,則有可能。西班牙馬拉加大學和義大利理工學院的研究人員設計了一種T恤衫,該T恤衫通過穿著者的身體與周圍環境之間的溫差產生電能。
  • 2020年中國可穿戴設備行業市場現狀及競爭格局分析 華為力壓小米...
    市場競爭將進一步激烈,未來企業可能在智能穿戴設備方面展開進一步的角逐。   可穿戴設備,即直接穿在身上,或是整合到用戶的衣服或配件的一種可攜式設備。可穿戴設備不僅僅是一種硬體設備,更是通過軟體支持以及數據交互、雲端交互來實現強大的功能,可穿戴設備將會對我們的生活、感知帶來很大的轉變。   可穿戴設備的產品形態主要有智能眼鏡、智能手錶、智能手環等。
  • 可穿戴設備的未來將是怎樣的?
    可穿戴設備的未來將是怎樣的? 佘凱文 發表於 2020-12-21 12:57:24 「跑步經濟」聽說過嗎?
  • ZOL 2020年度智能穿戴優秀產品&推薦產品獎揭曉
    其中,在智能穿戴產品線中,Amazfit GTR 2、OPPO Watch、榮耀手錶GS Pro 、vivo WATCH獲榮獲2020年度優秀產品獎,HUAWEI X GENTLE MONSTER Eyewear II榮獲年度推薦產品獎。
  • 2019 Good Design Award 揭曉,最大獎是……
    擁有超過60 年歷史,為世界四大設計獎之一的日本「Good Design Award」甫於上個月初公布Best 100 獲獎者。現場,更進一步由評審以及Best 100 獲獎者共同投票,從5 件金賞作品中決選出最大獎。
  • 2020環球健康醫藥GHP各項大獎相繼揭曉
    (原標題:2020環球健康醫藥GHP各項大獎相繼揭曉) 英國《環球健康醫藥
  • 巴基斯坦制定的清潔發電目標:2030年可再生能源發電佔比有望增至60%
    11月14日,巴基斯坦聯邦能源部長OmarAyubKhan公開表示,將基於《可再生能源和替代能源政策(2020)》重塑巴基斯坦能源行業結構,未來將進一步擴大合作,並通過免稅和競標等措施引資,以全面推進該國清潔能源發展,從而最終完成提供可持續、可負擔、可靠的能源的目標。
  • 「安永企業家」中國區大獎揭曉 十位企業家當選
    來源:金融界網站 12月18日,第十五屆「安永企業家獎2020中國」獲獎名單揭曉,表彰那些在疫情的嚴峻形勢下依舊銳意進取、勇於創新,並積極踐行社會責任的傑出商業領袖。本次中國區的評選活動歷時近6個月,最終十位來自中國內地和香港的企業家從眾多候選人中脫穎而出,獲此殊榮。
  • 2019年度吸塵器專業選擇&用戶選擇大獎揭曉
    本次2019頒獎典禮中公布了從438款入圍產品中經過激烈角逐脫穎而出的星標大獎、行業創新獎、專業選擇獎、用戶選擇獎、年度進取產品。其中,在吸塵器產品線中,戴森 V11 ABSOLUTE 、萊克M12S 、添可 PURE ONE,獲榮獲2019年度專業選擇獎,卡赫FC 3 Cordless 無線自清潔擦地機 、浦桑尼克I9,榮獲用戶選擇獎。
  • 廣州一種神秘「水晶盒子」,斷電後仍可持續供電22小時
    廣州一種神秘「水晶盒子」,斷電後仍可持續供電22小時金羊網  作者:馬燦 郝思遠 戚玥  2020-08-04 突發情況導致斷電時,光伏儲能系統持續供電