SmartHEAL, inteligentny opatrunek z czujnikiem, Polyformer, maszyna, która przetwarza plastikowe butelki na niedrogie filamenty do drukarek 3D oraz Ivvy, osobisty przenośny zamiennik istniejącego aparatu do podawania kroplówek dożylnych zostali ogłoszeni zwycięzcami międzynarodowego Konkursu Nagroda Jamesa Dysona 2022.
Konkurs Nagroda Jamesa Dysona to już ponad 1 mln funtów rozdanych w formie nagród za ponad 300 obiecujących wynalazków zaprojektowanych przez młodych inżynierów i naukowców z całego świata. Także w tym roku Sir James Dyson wybrał dwa zwycięskie projekty etapu międzynarodowego, z których każdy otrzyma po 162 000 zł, oraz wicemistrza, który otrzyma 27 000 zł, aby wspierać kolejne etapy rozwoju ich wynalazków.
– Każdego roku Konkurs Nagroda Jamesa Dysona stanowi dowód na to, że młodzi ludzie są pasjonatami ulepszania planety i rozwiązywania problemów środowiskowych i medycznych. Istnieją ludzie, którzy jedynie ostentacyjnie podkreślają problemy, na jakie napotykają w interesujących ich zagadnieniach, ale ci młodzi wynalazcy działają bardziej produktywnie. Sumiennie przystępują do rozwiązywania problemów przy użyciu inżynierii, nauki i pomysłowych konstrukcji – powiedział Sir James Dyson, komentując tegoroczny konkurs.
Zwycięskie wynalazki
Zwycięzca międzynarodowy – SmartHEAL, wynaleziony przez Tomasza Raczyńskiego, Dominika Baranieckiego i Piotra Waltera
Problem
Kiedy rana jest zabezpieczona opatrunkiem, bardzo trudno jest stwierdzić, czy dobrze się goi. Najczęstszym błędem popełnianym przy leczeniu ran jest zbyt częsta zmiana opatrunku, co może prowadzić do infekcji i przerwania ciągłości tkanek.
Obecne metody oceny stanu rany polegają na subiektywnej analizie koloru, zapachu, temperatury, lub na wykonywaniu drogich laboratoryjnych badań biochemicznych. Złe gojenie może wywołać nie tylko zapalenie tkanek, ale także ich martwicę (nieodwracalne obumarcie tkanek ciała) i może prowadzić do ciężkiej choroby lub śmierci.
W Stanach Zjednoczonych 3% osób w wieku ponad 65 lat zmaga się z otwartymi ranami. Rząd USA szacuje, że do 2060 roku populacja osób w podeszłym wieku będzie liczyła ponad 77 milionów, co oznacza, że rany przewlekłe będą stanowiły w niej prawdopodobnie częsty problem.
Rozwiązanie
SmartHEAL to precyzyjny, niedrogi i skalowalny inteligentny opatrunek ze zintegrowanym sensorem mierzącym poziom pH. Dzięki wykorzystaniu systemów komunikacji RFID (Radio-Frequency Identification) oraz monitorowaniu poziomu pH rany, SmartHEAL może ocenić jej stan i wykryć infekcję bez zdejmowania opatrunku, a więc bez naruszania tkanek. Personel medyczny może następnie przeanalizować dane i zastosować odpowiednie leczenie. Inteligentne opatrunki tworzą i zachowują zrównoważone środowisko wokół rany.
– Wszyscy nerwowo odklejaliśmy opatrunki lub plastry, aby zobaczyć, co się pod nimi dzieje. SmartHEAL, inteligentny opatrunek, wygrał międzynarodową nagrodę w Konkursie Nagroda Jamesa Dysona, ponieważ dostarcza lekarzom i pacjentom kluczowej danej – poziomu pH – która mówi im, jak goi się rana. Może to poprawić leczenie i zapobiec infekcji, ratując życie. Mam nadzieję, że nagroda da zespołowi impuls do dalszego podążania trudną drogą wiodącą ku komercjalizacji – mówi Sir James Dyson, założyciel i główny inżynier w firmie Dyson.
Następne kroki
– Po zakończeniu prób zespół rozpocznie badania kliniczne. Ich celem jest finalizacja procesu certyfikacji wynalazku w ciągu trzech najbliższych lat, co pozwoli rozpocząć dystrybucję i sprzedaż opatrunków SmartHEAL w 2025 roku.
– Cieszymy się ogromnie, że w tym roku zostaliśmy Międzynarodowymi Zwycięzcami Konkursu Nagroda Jamesa Dysona! To dla nas wielka szansa, aby stać się częścią czegoś większego, czegoś, co – miejmy nadzieję – może zmienić świat. Dążymy do udoskonalenia naszego prototypu, uzyskania patentu i przejścia niezbędnych badań klinicznych w celu komercjalizacji SmartHEAL. Mieliśmy zaszczyt zostać przywitani przez samego Sir Jamesa Dysona. Jego słowa: „Gratulacje! Jesteście Międzynarodowymi Zwycięzcami Konkursu Nagroda Jamesa Dysona„ nadal dźwięczą nam w uszach – wciąż towarzyszy nam niedowierzanie, radość i szczęście” – powiedział zespół SmartHEAL, po zwycięstwie w międzynarodowym Konkursie Nagroda James Dysona.
Zwycięzca w kategorii zrównoważonego rozwoju – Polyformer, wynaleziony przez Swaleh Owais i Reitena Cheng
Problem
Podczas pracy w przestrzeni twórczej w Rwandzie, Swaleh i Reiten dowiedzieli się, że wielu miejscowych klientów nie może korzystać z drukarek 3D ze względu na wysokie ceny importowanych filamentów. Jednocześnie zaobserwowali oni brak infrastruktury do recyklingu plastikowych butelek w Rwandzie.
Rozwiązanie
Polyformer to niedroga maszyna, która zamienia plastikowe butelki w filament do drukarki 3D. Polyformer tnie plastikowe butelki na długie paski, które trafiają do wytłaczarki. Przechodzący przez dyszę pasek jest w następnym kroku termicznie formowany do postaci filamentu 1,75 mm, który zaś jest następnie przepuszczany przez otwory wentylacyjne, aby schłodzić plastik przed nawinięciem go nas szpulę gotową do włożenia do drukarki 3D.
Wynalazek skierowany jest do krajów rozwijających się ze względu na wysokie ceny importowanych filamentów do drukarek 3D. Dzięki Polyformerowi twórcy mają łatwiejszy dostęp do tanich, wysokiej jakości filamentów, co zachęca do korzystania z infrastruktury do projektowania, a także do rozważenia ścieżki kariery projektanta w krajach rozwijających się, jednocześnie dając twórcom możliwość recyklingu własnych odpadów i produktywnego wykorzystania wyników ich pracy.
– Przekształcając zużyte plastikowe butelki w filament do drukarki 3D, Polyformer pomaga zmniejszyć ilość odpadów trafiających na wysypiska, jednocześnie zapewniając tanie i obfite źródło materiału dla inżynierów i projektantów, zwłaszcza w krajach rozwijających się. Ich pomysł otworzy innym wynalazcom nowe możliwości do przekucia pomysłów w prototypy z wykorzystaniem druku 3D – Sir James Dyson, założyciel firmy Dyson i główny inżynier.
Obecnie Swaleh i Reiten budują nowe Polyformery, które zostaną wdrożone w partnerskich przestrzeniach twórczych w Rwandzie, a także projektują nowe wynalazki w ramach projektu Polyformer, takie jak Polyjoiner, Polydryer, Polyspooler i wiele innych.
Cały projekt Polyformer, dostępny na discordzie wraz z CAD-em, kodem i instrukcjami budowy, jest w 100% projektem open-source. Oprogramowanie open-source może być korzystne dla wzrostu gospodarczego w krajach rozwijających się ze względu na niższy koszt opracowania, większe bezpieczeństwo i lepszą jakość. Wspiera ono współpracę, możliwości zatrudnienia i rozwój umiejętności, zachęcając do rozwoju społeczności i jej kapitału.
– To wielki zaszczyt, że zostaliśmy Zwycięzcami w Kategorii Zrównoważonego Rozwoju w Konkursie Nagroda Jamesa Dysona 2022 Środki z nagrody wykorzystamy na wdrożenie kilku Polyformerów i Polyformerów Lite w naszych partnerskich przestrzeniach kreatywnych w Rwandzie. Dzięki tym maszynom lokalni studenci, projektanci i twórcy w Rwandzie będą mieli dostęp do tanich filamentów do drukarek 3D. Umożliwi im to częstsze korzystanie z drukarek 3D w swoich społecznościach! Jeśli chciałbyś zbudować swój własny Polyformer . Swaleh i Reiten – powiedzieli po rozmowie z Sir Jamesem Dysonem.
Wicemistrz międzynarodowy – Ivvy, wynaleziony przez Charlotte Blancke
Charlotte dowiedziała się, że koleżanka jej matki była niezadowolona z niewygodnego urządzenia do kroplówki, z którego jej dziecko musiało korzystać w trakcie leczenia. Koleżanka wspomniała, że nawet zastąpiła słupek do transfuzji wieszakiem na ubrania, aby poprawić komfort córki.
Podczas badań Charlotte odkryła, że rośnie liczba domowych zabiegów medycznych, ale sprzęt używany do terapii dożylnych jest taki sam jak ten w szpitalach, mimo że charakterystyka środowiska domowego jest inna. Ponieważ coraz więcej pacjentów korzysta z domowych usług medycznych podczas rekonwalescencji lub opieki długoterminowej, stosowane w domach skomplikowane urządzenia medyczne są obecnie coraz częściej używane – nierzadko w nieodpowiednich warunkach.
Terapia infuzyjna polega na podawaniu płynów lub leków przez kaniulę, lub igłę w kontrolowanym tempie. Ivvy zastępuje obecny stojak do kroplówek dożylnych rozwiązaniem nadającym się do noszenia przy ciele, które zapewnia pacjentowi optymalną mobilność. W jego skład wchodzi łatwa w użyciu pompka infuzyjna wraz z oprogramowaniem, dzięki któremu pacjent może być zdalnie monitorowany przez pielęgniarkę.
Obecnie brakuje informacji zwrotnej oceniającej komfort zabiegów dożylnych, zaś istniejące pompy infuzyjne mają skomplikowany interfejs. Charlotte opracowała zatem pompę infuzyjną o uproszczonym interfejsie i intuicyjnej obsłudze. Pielęgniarki mogą łatwo ustawić zabiegi domowe, a pacjenci śledzić przebieg terapii na pasku LED, wyświetlaczu i dzięki powiadomieniom dźwiękowym.
– Zabiegi przy użyciu staromodnej kroplówki na wysokim stojaku mogą sprawić, że dom będzie wydawał się szpitalem. Ivvy zaś to prosta koncepcja, która może usprawnić leczenie i podnieść jakość życia pacjentów. To pokazuje błyskotliwość prostoty projektu. Życzę Charlotte wszelkich sukcesów w rozwijaniu jej pomysłu w kierunku komercjalizacji – mówi Sir James Dyson, założyciel firmy Dyson i jej główny inżynier.
Charlotte współpracuje z profesjonalistami z branży, którzy wspierają ją w dalszym rozwoju.
