上海2020年9月17日 /美通社/ -- 2020年，戴森設計大獎中國大陸地區(qū)參賽作品數(shù)量創(chuàng)下歷史新高，共收到300多項創(chuàng)新發(fā)明作品，作品總數(shù)在27個參賽國家及地區(qū)中排名第一。來自中國重慶大學計算機專業(yè)的劉森昊及其團隊設計、研發(fā)的“Start Now一觸即發(fā)”，憑借獨特的創(chuàng)新性和可持續(xù)性脫穎而出，摘得2020年中國大陸地區(qū)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(fā)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(fā)電器，能夠自行充電，高效發(fā)電，長時間續(xù)航，大幅節(jié)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(huán)境污染。
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(huán)境造成嚴重污染等痛點。與此同時，全球范圍內(nèi)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。占據(jù)市場主流的鋰電池生產(chǎn)量與使用量隨之驟增，但仍無法解決可穿戴設備內(nèi)置電池容量小、續(xù)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于技術瓶頸。
劉森昊說：“現(xiàn)有市場上許多醫(yī)療設備都需持續(xù)性供電，但現(xiàn)有電池耗電速度快、持續(xù)成本高昂、一次性電池使用造成的環(huán)境污染嚴重。我們團隊便思考利用人體生物能，為醫(yī)療設備持續(xù)性供電，解決殘障人士、老幼群體、運動愛好者、邊遠地區(qū)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(qū)評審對獲獎作品評價道：
同濟大學設計創(chuàng)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(xù)航、安全、環(huán)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(yī)療設備迭代發(fā)展的潛能，在技術專利的支撐下，能夠?qū)㈦姵禺a(chǎn)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?！?/p>
上海交通大學設計學院副院長韓挺教授：“我所了解的戴森，一直致力于解決他人容易忽視的問題，鼓勵設計驅(qū)動創(chuàng)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(xù)性和可實現(xiàn)性的創(chuàng)新設計?！?/p>
浙江大學工業(yè)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?！?/p>
東南大學工業(yè)設計系主任薛澄岐教授：“我認為工業(yè)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(chǎn)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?！?/p>
Start Now團隊表示，目前他們已經(jīng)完成第二代技術研發(fā)。未來，他們計劃繼續(xù)打造醫(yī)療穿戴設備系統(tǒng)電源中心端，讓溫差發(fā)電能夠應用于人體植入醫(yī)療器械、需要較大功率的醫(yī)療設備等，產(chǎn)品形態(tài)也將由現(xiàn)有對稱式蝶形結構貼合肩胛的背部穿戴設備發(fā)展到，充電腰帶、充電手環(huán)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(fā)生定向遷移現(xiàn)象，當加上外電阻，即實際運用的電子設備時，就會形成回路而產(chǎn)生電流。Start Now新型柔性高效溫差發(fā)電器即利用了該原理 -- 將溫差發(fā)電器放置在人體皮膚（熱端）和環(huán)境形成的外界冷空氣（冷端）之間，從而產(chǎn)生連續(xù)的電功率輸出，進而給設備進行供電。
在實際應用中，將制作好的溫差發(fā)電器與人體背部皮膚貼合，再將溫差發(fā)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(fā)現(xiàn)充電指示燈熄滅，設備即停止充電。在產(chǎn)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，制作了一款能夠緊密貼合背部肩胛骨位置的產(chǎn)品，利用溫差發(fā)電，通過較短的一根電線就能夠為人工耳蝸持續(xù)供電。
進入中國五年來，戴森設計大獎見證了中國青年發(fā)明人才在冉冉升起，他們充滿野心，要憑借智慧和才能在廣闊的舞臺閃閃發(fā)光。本屆獲獎者們面對中老年群體腦卒中、孤獨癥兒童呼吸障礙等問題，貢獻了優(yōu)秀的作品。
2020年戴森設計大獎中國大陸地區(qū)亞軍、季軍作品
項目 -- 關鍵細節(jié) |
問題 |
解決方案 |
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腦卒中在世界范圍內(nèi)都是中
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FIST FIX是一款為改善腦 |
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通過呼吸訓練器進行正確的 |
此訓練器能引導孩子用正確 |
編者按
戴森設計大獎
戴森設計大獎是一項國際性的設計與工程大獎，旨在嘉獎、鼓勵和啟發(fā)新一代的設計工程師。它面向所有工程專業(yè)或設計專業(yè)的大學生和新近畢業(yè)生開放征集。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(fā)更多的年輕人從事設計工程行業(yè)。
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并展現(xiàn)巧妙的設計構思。
流程
參賽者首先在國家或地區(qū)范圍接受評選，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(xù)發(fā)展獎得主。
獎項設置
可持續(xù)發(fā)展獎得主
2020年戴森設計大獎增設全新獎項 -- 可持續(xù)發(fā)展獎以表彰為可持續(xù)發(fā)展提供解決方案的作品。詹姆斯·戴森將從國際20強的入圍者中選出可持續(xù)發(fā)展獎得主。是否契合社會可持續(xù)發(fā)展議題將是該獎項的重要考量因素?？沙掷m(xù)性不僅可以體現(xiàn)設計理念中，更可以融入在產(chǎn)品的制造方式和設計使用的材料中。
參賽資格
戴森設計大獎在全球27個國家或地區(qū)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、意大利、愛爾蘭、日本、韓國、馬來西亞、墨西哥、荷蘭、新西蘭、菲律賓、俄羅斯、新加坡、西班牙、瑞典、瑞士、中國臺灣、阿拉伯聯(lián)合酋長國、英國和美國。
個人參賽者必須目前、或在過去四年內(nèi)曾經(jīng)在戴森設計大獎的舉辦國家或地區(qū)的大學就讀至少一個學期的工程或設計相關的本科或研究生課程。
對于團隊參賽者，團隊的所有成員均必須目前、或在過去四年內(nèi)曾經(jīng)在戴森設計大獎的舉辦國家或地區(qū)的大學就讀至少一個學期的本科或研究生課程，且至少一名團隊成員須已學習工程或設計相關課程。
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