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James Dyson Award, annunciati i tre vincitori dell’edizione internazionale 2021: sostenibilità e medicina al centro
VINCITORE INTERNAZIONALE: HOPES
Uno strumento per il test della pressione oculare indolore, a uso domestico, per migliorare l’accessibilità agli esami per la diagnosi di glaucoma, realizzato dagli studenti dell’università di Singapore.
VINCITORE SOSTENIBILITA': PLASTIC SCANNER
Un dispositivo palmare a basso costo per l’identificazione della plastica da riciclare, di Jerry de Vos della TU Delft.
VINCITORE AMBITO MEDICO: REACT
L’invenzione per arginare le emorragie e per aiutare a salvare la vita delle vittime di accoltellamento, di Joseph Bentley dell'università di Loughborough.
Il James Dyson Award ha conferito oltre 1 milione di Euro per le oltre 250 promettenti invenzioni di giovani ingegneri e designer in 28 paesi in tutto il mondo. Nel 2021, il premio ha registrato un numero record di iscrizioni a livello globale e Sir James Dyson ha scelto per la prima volta tre vincitori globali, ognuno dei quali ha ricevuto 33.000 Euro come premio in denaro a sostegno delle fasi successive delle loro invenzioni.
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“È straordinario vedere l'entusiasmo con cui i giovani affrontano i problemi del mondo attraverso il design, l'ingegneria e la scienza. Le proposte di quest'anno erano così promettenti che abbiamo assegnato un terzo premio, incentrato sull'invenzione in ambito medico. Commercializzare un'idea è molto difficile - spero che la consapevolezza che il Premio contribuisce a creare, così come il sostegno finanziario che fornisce, darà a queste idee un trampolino di lancio verso il successo”.
Sir James Dyson, Fondatore e Ingegnere Capo Dyson
Le invenzioni vincenti
Vincitore internazionale - HOPES
Progettato da Kelu Yu, Si Li e David Lee
Università Nazionale di Singapore
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Il problema
L’invenzione che si è guadagnata il titolo di vincitore internazionale del James Dyson Award di quest’anno è nata ispirandosi alla diagnosi di glaucoma del padre di uno degli inventori, Kelu. Dopo aver vissuto il suo disagio e le sue molteplici visite in ospedale, si è resa conto che a livello globale vi è la necessità di unmetodo meno invasivo e più accessibile per il monitoraggio della pressione intraoculare. Il glaucoma è la seconda causa di cecità in tutto il mondo.
Nel 2020, circa 80 milioni di persone in tutto il mondo hanno sofferto di glaucoma, e si prevede che questo dato aumenterà a oltre 111 milioni entro il 2040. Malattia in gran parte asintomatica, è anche conosciuta come “il ladro silenzioso della vista”. Non esiste una cura ma, se diagnosticato e trattato precocemente, la cecità può essere prevenuta.
Oggi, il monitoraggio regolare della pressione intraoculare è uno strumento fondamentale per aiutare i medici a determinare piani e obiettivi di trattamento a lungo termine. Questo si ottiene attraverso la tonometria ad applanazione di Goldmann - considerata il gold standard per la misurazione della pressione intraoculare. C’è particolare richiesta di dispositivi di misurazione della pressione intraoculare, che siano sicuri, a basso costo e a uso domestico per migliorare l’esperienza del paziente.
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La soluzione
HOPES (Home eye Pressure E-skin Sensor) è un dispositivo biomedico indossabile per la misurazione della pressione intraoculare (PIO) indolore, a basso costo e ad uso domestico. Alimentato dalla tecnologia dei sensori in attesa di brevetto e dall’intelligenza artificiale, HOPES è un comodo strumento per l’automonitoraggio della pressione intraoculare.
Dopo aver creato un profilo nell’app, l’utente indossa il guanto HOPES con il sensore posizionato sulla punta del dito, premendolo contro il centro della palpebra. Il polpastrello, grazie a un’architettura unica del sensore, cattura le informazioni sulla pressione dinamica dell’occhio dell’utente con una precisione inferiore al millisecondo. I segnali catturati sono elaborati da algoritmi di apprendimento automatico per misurare continuamente e accuratamente la pressione intraoculare degli utenti.
I dati vengono trasmessi via Bluetooth ai dispositivi accoppiati e caricati nel cloud per essere accessibili dai medici da remoto. L’app suggerisce agli utenti una cronologia delle misurazioni di facile lettura e collegamenti diretti ai sistemi sanitari, permettendo loro di cercare aiuto medico per ridurre al minimo i sintomi futuri.
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Prossimi passi
Il team prevede di collaborare con i medici del National University Hospital per raccogliere e analizzare i dati sulla pressione oculare dei pazienti per l’addestramento delle modalità di apprendimento automatico del dispositivo. Allo stesso tempo, stanno lavorando per ottimizzare le prestazioni di HOPES e migliorare il suo design.
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“Siamo stati entusiasti di sentire da Sir James Dyson che siamo i vincitori internazionali del James Dyson Award di quest’anno. Per noi tutto è iniziato con Kelu e il suo tentativo di creare una soluzione per suo padre dopo il problema che hanno affrontato in famiglia. Con questa vittoria, speriamo che in futuro le persone possano misurare la propria pressione oculare in modo indolore e da casa propria. Vogliamo migliorare la qualità della vita delle persone e la nostra aspirazione è applicare la tecnologia dei sensori del nostro gruppo di ricerca per diversi dispositivi di monitoraggio della salute, come la robotica e i dispositivi biomedici”.
- HOPES team.
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"Ho sperimentato in prima persona quanto possano essere invasivi e sgradevoli i test per il glaucoma, ma è un test vitale. Questo gruppo di giovani ha affrontato un problema che non li riguarda direttamente, ma che colpisce i membri della loro famiglia. Il loro lavoro ha il potenziale per rendere il test per il glaucoma molto più disponibile e auguro loro ogni successo mentre navigano nell'impegnativo processo di ulteriore sviluppo e approvazione medica".
- James Dyson, Fondatore e Ingegnere Capo Dyson
Vincitore Sostenibilità - Plastic Scanner
Inventato da Jerry de Vos
TU Delft, Paesi Bassi
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Il problema
Il 91% della plastica nel mondo non viene riciclata. E ogni anno gli esseri umani producono più di due miliardi di tonnellate di rifiuti - 300 milioni di tonnellate sono plastica, e molte di queste tonnellate finiscono nelle discariche e negli oceani.
Le discariche causano gravi problemi ambientali così come problemi di salute per le aree locali circostanti. Attualmente ci sono 5,25 trilioni di macro e micro pezzi di plastica nel nostro oceano. Ogni giorno circa 8 milioni di pezzi di plastica si fanno strada nei nostri oceani, disturbando gli habitat ed entrando nelle catene alimentari.
Viste le disparità degli sforzi compiuti a livello globale in materia di riciclaggio, è necessario introdurre diverse iniziative che democratizzino meglio il processo, rendendo il riciclaggio più semplice e più accessibile a tutti.
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La soluzione
Plastic Scanner, inventato dal laureato in Industrial and Product Design Jerry de Vos dai Paesi Bassi, è il progetto vincitore della categoria sostenibilità di quest’anno. Plastic Scanner è un dispositivo portatile che se appoggiato contro la plastica segnalerà all’utente di quali materiali è fatta, usando la luce infrarossi per rilevare i componenti di plastica.
Jerry è un membro di Precious Plastic, un’organizzazione che mira a ridurre i rifiuti di plastica. Attraverso il suo lavoro per l’organizzazione è stato testimone in prima persona dell’impatto negativo dell’inquinamento della plastica e dai rallentamenti causati quando la plastica non viene identificata e selezionata nel processo di riciclaggio. In tutto il mondo, gran parte di questo processo è fatto a mano, il che richiede tempo ed è soggetto a errori. Jerry ha avuto modo di osservare una tecnologia di successo utilizzata in grandi fabbriche nei Paesi Bassi, dove i riflessi a infrarossi assistono lo smistamento. Si tratta di un passo fondamentale per garantire che la plastica venga riciclata correttamente. La missione di Jerry è stata di rendere questa tecnologia disponibile per tutti nel mondo in modo che possano riciclare meglio.
Plastic Scanner sfrutta una luce a infrarossi per rilevare i tipi di plastica, un approccio nuovo e a basso costo alla tradizionale spettroscopia a infrarossi. Lo Scanner è anche un hardware completamente open-source, così chiunque può assemblare la breakout board e incorporare l’elettronica in un dispositivo portatile. L’open source raccogliere feedback e miglioramenti da parte degli esperti, quindi il progetto migliorerà continuamente man mano che più persone riciclano la plastica in tutto il mondo.
Jerry è consapevole che molta della plastica che entra nei nostri oceani proviene da paesi a basso e medio reddito. La sua missione è sostenere le iniziative di riciclaggio in queste nazioni con Plastic Scanner, progettato per essere un dispositivo a basso costo e facile da usare. Durante la fase di sviluppo, Jerry ha intervistato addetti al riciclo di rifiuti di India, Indonesia, Kenya e Curacao per assicurarsi che il suo modello fosse adatto agli utenti finali.
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Prossimi passi
Jerry ha riunito un team di amici specializzati in sistemi di apprendimento automatico per sostenere la creazione di nuovi prototipi e sperimentare lo scanner nell’industria e in contesti con poche risorse. Il suo obiettivo a lungo termine è far sì che il progetto si autosostenga, con versioni DIY dello Scanner, arricchendo allo stesso tempo la documentazione Open-source per permettere agli altri di contribuire più facilmente alla sua missione.
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“Quando James Dyson mi ha personalmente comunicato la vittoria del premio sostenibilità, inizialmente ero sbalordito, poi ho iniziato a capire l’impatto di questa vittoria e le possibilità generate dal premio. L’obiettivo di Plastic Scanner è costruire un dispositivo semplice e open-source che possa identificare i tipi più comuni di plastica. Sono così motivato dopo aver vinto il James Dyson Award e questo aiuterà ad accelerare il processo di sviluppo sia sul lato elettronico sia su quello software dell’invenzione. Migliorandone la qualità e rendendolo intuitivo da replicare, spero di permettere a chiunque di identificare e smistare correttamente la plastica, superando una delle barriere più complesse per riciclare la plastica in tutto il mondo”.
- Jerry de Vos.
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"Può essere di moda demonizzare la plastica, ma è un materiale durevole e versatile che ha un ruolo importante da svolgere. La sfida, naturalmente, è assicurarsi che venga riutilizzata e riciclata efficacemente per evitare che finisca in discarica. Capire come riciclare correttamente la plastica è complicato, ma Jerry ha sviluppato una tecnologia molto efficace che potrebbe mettere questa conoscenza nelle mani di tutti. Jerry sta concentrando i suoi sforzi per sostenere i paesi in via di sviluppo. Quando ho telefonato a Jerry per dargli la notizia, era in viaggio in Algeria per aiutare le comunità locali a implementare iniziative di riciclaggio, il suo è un lavoro stimolante e gli auguro ogni successo con questa tecnologia potenzialmente significativa".
- James Dyson, Founder and Chief Engineer at Dyson.
Vincitore ambito medico - REACT
Inventato da Joseph Bentley
Loughborough University, Regno Unito
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Il problema
I crimini con arma da taglio sono un problema in molti paesi del mondo e l’anno scorso i tassi di crimine con arma da taglio sono aumentati in quasi tutti i continenti, in particolare nei paesi con leggi restrittive in materia di armi.
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La soluzione
Il dispositivo REACT (Rapid Emergency Actuating Tamponade) mira a ridurre le perdite di sangue da una lesione da taglio. Il consiglio attuale per il trattamento delle ferite da taglio è di non rimuovere mai l’arma dalla ferita se è ancora in posizione. Questo perché l’arma applica una pressione interna nel luogo della ferita mentre riempie la cavità e previene l’emorragia interna. Il concetto sviluppato da Joseph si basa sullo stesso principio, il tamponamento a palloncino impiantabile in silicone di grado medico viene inserito nel tratto della ferita da un primo soccorritore. Il dispositivo attuatore è collegato alla valvola di tamponamento, e l’utente seleziona la posizione della ferita sull’interfaccia del dispositivo. Premendo il grilletto sull’attuatore si avvia la sequenza di gonfiaggio automatico, e il tamponamento viene gonfiato a una pressione definita in base alla posizione della ferita per cercare di arginare l’emorragia.
Durante le prime fasi di ricerca e sviluppo, Joseph ha scoperto che le attuali tecniche di trattamento delle ferite, come il tamponamento, sono talvolta utilizzate dai paramedici per prevenire il sanguinamento dalle ferite da taglio. Questo processo comporta il tamponamento di una ferita con una garza, che aiuterà ad applicare una pressione interna nel punto in cui la ferita è stata inflitta. Secondo Joseph, il processo può essere lento, tecnicamente complesso ed estremamente doloroso per la vittima, ma in molti casi si è dimostrato efficace nel fermare rapidamente l’emorragia dalle ferite da taglio.
Nonostante questo, la tecnica potrebbe non essere adatta a ferite in cavità come l’addome, che è l’area più comune per le ferite da arma da taglio. Durante la sua prototipazione, Joseph ha scoperto che la semplice applicazione e la procedura di gonfiaggio automatico del sistema REACT potrebbero essere un metodo più efficace per i primi soccorritori rispetto ai metodi tradizionali. Joseph sostiene che il suo prototipo di tamponamento potrebbe potenzialmente essere in grado di fermare una emorragia in meno di un minuto, cosa che Joseph stima possa salvare centinaia di vite all’anno.
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Prossimi passi
La vincita del James Dyson Award fornirà altre 33.000 Euro al progetto di Joseph. Joseph mira alla commercializzazione della sua invenzione nei prossimi anni, utilizzando il denaro del premio per ulteriori ricerche e test medici ufficiali su come l’invenzione REACT possa diventare una soluzione globale per le ferite da armi da taglio e, si spera, salvare vite umane.
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“Non ho parole per descrivere la mia gratitudine nel ricevere questo premio globale dedicato all’innovazione medica. I crimini commessi con armi da taglio sono orribili e una sfida globale che sta reclamando la vita di migliaia di persone ogni anno. Il sistema REACT ha il potenziale per essere uno strumento salvavita nella lotta contro questa tipologia di crimini, ma lo sviluppo di dispostivi medici è un processo lungo e impegnativo. Il riconoscimento e il finanziamento fornito dal James Dyson Award mi ha dato la determinazione e la fiducia per sviluppare il sistema REACT e portarlo nelle mani dei primi soccorritori il più preso possibile”. Afferma Joseph dopo aver appreso la buona notizia da James Dyson.
- Joseph Bentley.
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"Questo tipo di invenzione che risolve i problemi mostra l'impatto significativo che gli ingegneri possono avere su questioni cruciali e globali, ed è il motivo per cui ho creato il James Dyson Award. Sviluppare un dispositivo medico è molto impegnativo e non ci sarà fine agli ostacoli, ma vorrei invitare Joseph a non essere scoraggiato dal momento che l'opportunità di salvare vite umane è così grande. Spero che vincendo il premio questa invenzione riceva il sostegno di cui ha bisogno, perché ha il potenziale per fare un cambiamento importante".
- James Dyson, Fondatore e Ingegnere Capo Dyson
Il James Dyson Award è parte di un impegno più ampio di Sir James Dyson per dimostrare il potere degli ingegneri di cambiare il mondo. Il Dyson Institute of Engineering and Technology, la James Dyson Foundation e il James Dyson Award incoraggiano gli aspiranti ingegneri ad applicare le loro conoscenze e a scoprire nuovi modi per migliorare la vita attraverso la tecnologia. Dalla prima edizione del concorso nel 2005, James e la James Dyson Foundation hanno donato oltre 135 milioni di sterline per concetti innovativi nell’istruzione e in altre cause benefiche. Il premio ha sostenuto finanziariamente quasi 300 invenzioni.
Scopri il vincitore italiano
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Sicurezza nelle strade, microplastiche presenti nei vestiti e riciclo delle biomasse: l’ingegno dei giovani italiani al servizio delle comunità e dell’ambiente.
Contatti stampa
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Eugenio Zucchini
Email: eugenio.zucchini@dyson.com
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