摘要

當今社會除了持續(xù)不斷對科技創(chuàng)新保持注目，還有很多年輕發(fā)明家為了實際場景的難題提供解決方案。

11 月 15 日，2023 年戴森設計大獎國際大獎名單正式揭曉。本屆大獎最終角逐出國際冠軍、可持續(xù)發(fā)展獎和人道主義獎三項國際大獎，分別由 Golden Capsule 靜脈注射設備、E-COATING 環(huán)保型降溫涂料和 Life Chariot 醫(yī)療救援拖車摘得。

其中，來自香港中文大學兩位學生陳海鋒和肖璨設計的 E-COATING 環(huán)保型降溫涂料獲得可持續(xù)發(fā)展獎是首個獲得國際大獎的中國作品。這個作品將有效阻隔和反射約 95% 的陽光，當應用于屋頂和外墻時，能夠有效減少建筑物吸收的熱量。這樣可以直接降低建筑物溫度，減少空調的使用。

戴森創(chuàng)始人兼首席工程師詹姆斯·戴森給予了本屆戴森設計大獎作品高度評價，在他看來，「年輕的發(fā)明家們并不只是空談醫(yī)療健康和生態(tài)環(huán)境等問題，而是通過工程技術、科學和巧妙設計來解決實際問題。正是這份熱情和決心令人印象深刻，希望大獎能成為他們成功的助力。」

當今社會除了持續(xù)不斷對科技創(chuàng)新保持注目，還有很多年輕發(fā)明家為了實際場景的難題提供解決方案。戴森設計大獎每年支持全球年輕發(fā)明家的多元設計才能和創(chuàng)新思維，在災難救援、可持續(xù)環(huán)保技術及醫(yī)療救助領域，獎勵以獨到、原創(chuàng)的工程設計為全球性難題提供前瞻性的解決方案。

聚焦全球變暖，環(huán)保涂料減少空調使用

E-COATING 環(huán)保型降溫涂料

空調的發(fā)明一直讓人類又愛又恨，能源消耗和溫室氣體排放讓人們享受涼爽適宜的溫度的同時，不那么「心安理得」。但獲得 2023 戴森設計大獎可持續(xù)發(fā)展獎的 E-COATING 環(huán)保型降溫涂料，將有效阻隔和反射約 95% 的陽光，當應用于屋頂和外墻時，能夠有效減少建筑物吸收的熱量。這樣可以直接降低建筑物溫度，減少空調的使用。

資料顯示，截至 2023 年，制冷劑排放和制冷過程中的能源消耗現(xiàn)在占全球溫室氣體排放的約 7%，預計到 2050 年將增加三倍。目前，全球使用約 20 億臺空調，因為地球變暖，預計到 2050 年將增至 56 億臺。

為應對這一問題，全球冷卻承諾計劃將于今年在迪拜舉行的 COP28 會議上宣布，中國、印度和美國等國將被要求承諾到 2050 年將與制冷相關的排放減少 68%。

E-COATING 不僅能有效降低空調耗電量，還可進一步減少溫室氣體排放。據(jù) E-COATING 環(huán)保型降溫涂料的發(fā)明者陳海鋒和肖璨介紹，如果 E-COATING 應用于中國 405 平方公里的工業(yè)園區(qū)內十分之一的屋頂上，可節(jié)省 77.6 億千瓦時電力，足以為約 1,570 萬中國家庭供電一年，并且還能一年內減少 5,500 萬噸的二氧化碳排放，相當于每年 45.9 億棵樹儲存的碳量。

E-COATING 環(huán)保型降溫涂料的發(fā)明者陳海鋒和肖璨，來自香港中文大學。陳海鋒主修能源與環(huán)境工程，而肖璨專攻機械與自動化工程。在他們在網(wǎng)絡了解到戴森設計大獎后，改變世界的強烈意愿激勵他們參加了比賽。

陳海鋒表示：「我一直密切地關注著全球面臨著的環(huán)境問題，思考如何讓地球變得更加可持續(xù)，這也是我進入能源和環(huán)境工程領域的原因。我希望能通過研發(fā)為世界的環(huán)保事業(yè)帶來變革，并將這一目標視為我的使命。對我而言，E-COATING 只是一個開始。我期待在未來能夠創(chuàng)造出更多的環(huán)保產(chǎn)品，為地球的保護貢獻更多的力量。」

在設計 E-COATING 過程中，從選取材料到生產(chǎn)制造，團隊全方位考慮到了綠色環(huán)保目標。通過大量測試及配方調配，他們選定了不會揮發(fā) VOC（揮發(fā)性有機化合物）的粘結劑和添加劑。考慮到生產(chǎn)制造時的環(huán)保效能，探索了先進的制造方式，在不影響涂料性能的情況下盡可能實現(xiàn)綠色環(huán)保。

對于陳海鋒和肖璨的發(fā)明，詹姆斯·戴森同樣贊賞有佳，「他們找到了將廢物變成更有價值產(chǎn)品的巧妙方式。E-COATING 使用回收玻璃制成外墻涂料，運用反射太陽的光線，節(jié)約了建筑物冷卻所需的大量電力。這是一個對環(huán)境有益并節(jié)省費用的雙重解決方案。」

據(jù)介紹，E-COATING 能夠持續(xù)發(fā)射出波長為 8-13 μm 的紅外熱輻射。這種熱輻射可以很容易地穿透地球大氣層，并直達外太空，免受溫室氣體的阻擾。折射陽光減少空調設備的耗電量，從而減少整體的能源消耗，打造一個更舒適和可持續(xù)的環(huán)境。

獲得戴森設計大獎可持續(xù)發(fā)展獎后，團隊還將繼續(xù)進行 E-COATING 的更新迭代，并考慮創(chuàng)業(yè)。團隊將在完成一系列的標準測試后，確定大規(guī)模生產(chǎn)方法，并在實際場景中進行測試，提高產(chǎn)品的附著性與客戶施工時的便利性。產(chǎn)品面市后，團隊還將應用不同顏色的廢棄玻璃瓶來開發(fā)不同顏色涂料，以及適用于室內環(huán)境的涂料配方。

非手持靜脈注射設備突破救援瓶頸

Golden Capsule 靜脈注射設備

榮獲國際冠軍的作品 Golden Capsule 靜脈注射設備由韓國弘益大學蔡瑜珍（音譯）、金大淵（音譯）、申英煥（音譯）和白媛發(fā)明設計。該作品的設計靈感源于今年 2 月在土耳其與敘利亞邊境附近所發(fā)生的一場強烈地震。這場地震最終造成 5.5 萬多人喪生，10 萬人受傷。地震發(fā)生時正值冬季，天氣寒冷，救援人員在手持多個輸液包時難以在災后廢墟中行動。

團隊成員白媛來自中國且親歷了四川汶川大地震，她深知地震災害時醫(yī)療救援的困難。在此次的設計中同多位參與汶川大地震救援的醫(yī)務人員訪談后，她及團隊了解到傳統(tǒng)輸液方式在災區(qū)可行性較低——手持輸液包這個動作聽起來很簡單，但往往需要好幾個醫(yī)務人員才能協(xié)同做到，經(jīng)常還會有針頭脫落誤傷到醫(yī)務人員，而常見的電子輸液泵也因需要用電成為了災區(qū)輸液的另一大難點。因此，團隊迅速確定了設計需求：一款能「解放雙手」的、長續(xù)航、輸液速度足夠快且可調節(jié)的非電動靜脈注射設備。

在經(jīng)過不同條件下模擬出的大量實驗及原型迭代后，Golden Capsule 靜脈注射設備應運而生。該設備巧妙地運用彈力和氣壓差進行輸液，且能夠輕松固定在擔架或救援人員的腰帶上——這意味著醫(yī)療人員無需手持多個靜脈袋在惡劣環(huán)境中移動，只需調節(jié)進入外殼的空氣量即可控制注射速度。詹姆斯·戴森高度贊揚了這一發(fā)明，他表示：「團隊突破了傳統(tǒng)靜脈注射方法在災區(qū)的局限性。Golden Capsule 提供了更為實用、無需手持的解決方案，利用壓力氣囊而非重力或電動方式。這個設備可固定在患者身體的任何位置，比如患者的一側。設備內的氣囊緩慢放氣，通過壓力將藥液輸送到患者體內，使醫(yī)護人員有更多空閑時間完成其他救援工作?！?/p>

未來，團隊將繼續(xù)與醫(yī)學專家合作進行原型改進和用戶測試，以確保其在不同急救場景和醫(yī)院中的功能。此外，他們還計劃將這一創(chuàng)新投入大規(guī)模生產(chǎn)，為更多醫(yī)護人員提供支持。

醫(yī)療拖車，開啟救援生命之輪

Life Chariot 醫(yī)療救援拖車

獲得人道主義獎項的作品 Life Chariot 醫(yī)療救援拖車來自于波蘭發(fā)明家 Piotr T?uszcz。Piotr 發(fā)明這款拖車的靈感來自于真實的救援情況。經(jīng)過觀察，他注意到目前的戰(zhàn)場救援資源非常有限，醫(yī)護人員經(jīng)常需要徒步數(shù)公里將傷員送至醫(yī)療點。傷員們通常只能蜷縮在狹小的汽車后備箱中等待救助。若是遇到難以穿越的復雜地形，部分傷員很可能無法及時獲得有效的醫(yī)療救治，最終導致身亡。Piotr 設計拖車的熱情源自于他與家人的一次山地越野旅行。在攻讀學士學位期間，他就曾構思一種洞穴救援裝備運輸拖車。這一概念在當?shù)厥斋@設計獎項的同時還吸引到了多項有關實際運用的咨詢，一定程度上激發(fā)了 Piotr 在 Life Chariot 項目上的靈感。

Piotr 通過 VR 技術 1:1 創(chuàng)建了概念版拖車并融入人體工程學設計。在經(jīng)過與戰(zhàn)地醫(yī)生、戰(zhàn)地記者、山地救援隊的深度溝通后，第一臺 Life Chariot 醫(yī)療救援拖車問世，并隨即被送往前線。

與此同時，Piotr 也在不斷升級改良 Life Chariot?？紤]到救援資源匱乏的問題，Piotr 設計了可調節(jié)的拖車吊鉤，能夠快速適應任何車輛，并且無需考慮負載情況。與普通汽車后備箱相比，這款拖車不僅輕量化，還配有高效懸掛系統(tǒng)，能夠為傷員提供更安全的保障。此外，拖車的上層還為救援人員提供了實時照料傷員的空間，能夠為傷員爭取到更多救治的機會。目前，該作品已在復雜地形中進行了測試，包括山區(qū)小道、森林、洞穴、礦井以及沒有鋪設道路的居民區(qū)。

對于首個獲頒「人道主義獎」的作品，詹姆斯·戴森表示，「我很高興能夠首次頒布這一獎項。之所以特別授予 Piotr，是因為他的創(chuàng)意設計可以真正從惡劣地形中救助生命——Life Chariot 可以被任何車輛拖曳，這使醫(yī)護人員可以利用現(xiàn)有的資源進行救援工作。此外，這項發(fā)明的設計迭代過程以及使用者們的反饋也同樣讓我印象深刻?！?/p>

目前，Piotr 正在收集一線醫(yī)護人員的反饋，并希望持續(xù)更新迭代，讓 Life Chariot 適用于山地救援場景。未來，Piotr 將進一步擴大團隊以滿足公益機構和市場的需求，以為更多人提供幫助。

戴森設計大獎始終秉持「尋找未來發(fā)明家」的初心，希望鼓勵更多年輕工程師帶來能夠解決世界難題的創(chuàng)新工程與原創(chuàng)設計。自 2005 年創(chuàng)立以來，戴森設計大獎已經(jīng)向來自世界各地的超過 400 位年輕工程師頒發(fā)了超過 100 萬英鎊的獎金。進入中國 7 年來，大獎也見證了數(shù)千位年輕發(fā)明家的創(chuàng)新設計，為他們提供了展示發(fā)明的世界級舞臺。

2024 年戴森設計大獎的報名階段將于明年 3 年正式啟動，期待更多有生力量加入冠軍角逐。