11月15日 ，2023年戴森設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)國(guó)際大獎(jiǎng)名單正式揭曉。

本屆大獎(jiǎng)最終角逐出國(guó)際冠軍、可持續(xù)發(fā)展獎(jiǎng)和人道主義獎(jiǎng)三項(xiàng)國(guó)際大獎(jiǎng)，分別由Golden Capsule 靜脈注射設(shè)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(lái)自香港中文大學(xué)兩位學(xué)生設(shè)計(jì)的E-COATING環(huán)保型降溫涂料是首個(gè)獲得國(guó)際大獎(jiǎng)的中國(guó)作品。

本屆獲獎(jiǎng)作品充分展示了全球年輕發(fā)明家的多元設(shè)計(jì)才能和創(chuàng)新思維，選手們著手災(zāi)難救援，可持續(xù)環(huán)保技術(shù)及醫(yī)療救助領(lǐng)域，以獨(dú)到、原創(chuàng)的工程設(shè)計(jì)為全球性難題提供前瞻性解決方案。

戴森創(chuàng)始人兼首席工程師詹姆斯·戴森對(duì)本屆大獎(jiǎng)表示“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(wèn)題，而是通過(guò)工程技術(shù)、科學(xué)和巧妙設(shè)計(jì)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題?！?/p>

Golden Capsule 靜脈注射設(shè)備

榮獲國(guó)際冠軍的作品Golden Capsule靜脈注射設(shè)備由韓國(guó)弘益大學(xué)蔡瑜珍、金大淵、申英煥和白媛（中國(guó)）發(fā)明設(shè)計(jì)。

該作品的設(shè)計(jì)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(chǎng)強(qiáng)烈地震。這場(chǎng)地震最終造成5.5萬(wàn)多人喪生，10萬(wàn)人受傷。地震發(fā)生時(shí)正值冬季，天氣寒冷，救援人員在手持多個(gè)輸液包時(shí)難以在災(zāi)后廢墟中行動(dòng)。

Golden Capsule 靜脈注射設(shè)備 團(tuán)隊(duì)成員

團(tuán)隊(duì)成員白媛來(lái)自中國(guó)且親歷了四川汶川大地震，她深知地震災(zāi)害時(shí)醫(yī)療救援的困難。

團(tuán)隊(duì)成員代表：白媛在采訪中表示：

Q:是什么啟發(fā)了團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了“The Golden Capsule”？特別是在2008年四川汶川大地震期間的經(jīng)歷是怎樣的？

白媛:當(dāng)年地震發(fā)生后，我們很快便轉(zhuǎn)移到了安全的地區(qū)。但是在部分受災(zāi)嚴(yán)重的區(qū)域依舊有很多人被埋在廢墟之下。全國(guó)的救援人員快速到達(dá)四川，現(xiàn)場(chǎng)順利救援的好消息不斷傳來(lái)，同時(shí)還伴隨著許多英雄故事，例如沒(méi)時(shí)間吃飯，體力不支的救援人員；因?yàn)榫仍軅尼t(yī)護(hù)人員；在現(xiàn)場(chǎng)席地而眠的軍人們……作為被援助的群眾，非常感動(dòng)，也非常心痛他們。在那之后，我總是會(huì)對(duì)災(zāi)難和地震持有很高的關(guān)注度。

今年2月，土耳其-敘利亞邊境附近發(fā)生強(qiáng)烈地震，僅土耳其一國(guó)，就有11個(gè)省份內(nèi)的23萬(wàn)多棟建筑物受到重大損壞或摧毀。在敘利亞西北部，有超過(guò)1萬(wàn)棟建筑物被完全或部分摧毀。在土敘強(qiáng)震發(fā)生時(shí)正值冬季，天氣寒冷，救援人員在手持多個(gè)輸液包時(shí)難以在這些廢墟行動(dòng)。

在小組討論時(shí)我和組員共享了我的經(jīng)歷，蔡瑜珍同學(xué)也分享了她新冠時(shí)期住院輸液時(shí)的不便經(jīng)歷。組員們都一致希望設(shè)計(jì)出真正能幫助到救援人員的產(chǎn)品。所以我們聯(lián)系了當(dāng)年參與救援的醫(yī)護(hù)人員和其他救援專家。在對(duì)他們進(jìn)行深度訪談之后，我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的靜脈注射治療方式是懸掛或手持輸液袋，通過(guò)重力和輸液夾來(lái)調(diào)節(jié)輸液速度。這在災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，因?yàn)榫仍藛T需要在廢墟里行動(dòng)，同時(shí)還要高舉輸液袋。調(diào)節(jié)輸液速度的另一種方法是使用電子輸液泵，但災(zāi)難發(fā)生后，電力也很難獲取。所以我們決定發(fā)明一款能“解放雙手”的、長(zhǎng)續(xù)航、輸液速度足夠快且可調(diào)節(jié)的非電動(dòng)靜脈注射設(shè)備。

Q:能詳細(xì)介紹“The Golden Capsule”技術(shù)方面的內(nèi)容，尤其是其非電動(dòng)操作和控制機(jī)制嗎？

白媛:Golden Capsule是一種非電動(dòng)的靜脈注射設(shè)備，利用彈力和氣壓差進(jìn)行輸液，而非重力或電動(dòng)方式。通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入外殼的空氣量即可控制注射速度。該設(shè)備由一個(gè)透明的外殼和一個(gè)充滿藥液的氣囊組成。在制造過(guò)程中，排出外殼容器內(nèi)部的空氣，使外殼容器內(nèi)部處于低壓狀態(tài)。然后，藥物會(huì)自動(dòng)流入氣囊中，氣囊便會(huì)開(kāi)始膨脹。這個(gè)時(shí)候氣囊往往會(huì)因?yàn)樽陨韽椓κ湛s，但外殼容器內(nèi)的低壓可以阻止氣球收縮，從而防止氣球中的藥液流出。

Golden Capsule 靜脈注射設(shè)備

當(dāng)空氣通過(guò)導(dǎo)管進(jìn)入外殼容器時(shí)，內(nèi)部壓力值開(kāi)始改變，然后氣囊會(huì)因?yàn)閺椓κ湛s，并將液體注入患者體內(nèi)。我們可以通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入外殼容器內(nèi)的空氣量來(lái)控制注射速度。由于其強(qiáng)大的彈性，Golden Capsule可以輕松達(dá)到緊急情況下需要的滴速。

Q:團(tuán)隊(duì)是如何對(duì)“The Golden Capsule”進(jìn)行設(shè)計(jì)的？

白媛:首先，我們向設(shè)計(jì)工程教授咨詢，尋求關(guān)于研究過(guò)程、設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)可行性的反饋。并且，我們強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)與工程的融合來(lái)解決設(shè)計(jì)過(guò)程中碰到的問(wèn)題。

為了驗(yàn)證災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)與靜脈注射處方相關(guān)的問(wèn)題，我們研究了論文并采訪了具有災(zāi)難救援經(jīng)驗(yàn)的專家。我們從四位專家那里獲得了有關(guān)真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)情況的數(shù)據(jù)，受訪專家包括具有現(xiàn)場(chǎng)派遣經(jīng)驗(yàn)的急診醫(yī)生和護(hù)士。根據(jù)訪談內(nèi)容，我們定義了以下設(shè)計(jì)要求：無(wú)需電源、解放雙手、運(yùn)行至少 30 分鐘、充足的耐用性、足夠的注射速度和能夠?qū)崿F(xiàn)速度控制。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們?cè)谡介_(kāi)始設(shè)計(jì)之后，在專業(yè)工學(xué)教授的指導(dǎo)下制作了實(shí)驗(yàn)用原型，從項(xiàng)目開(kāi)始到結(jié)束我們進(jìn)行了為期兩個(gè)月的實(shí)驗(yàn)測(cè)試。起初，為了找出其中最高效的形態(tài)，我們制作了圓形、長(zhǎng)方形、正方形三種不同形態(tài)的原型。在這之后，我們制作了帶有專業(yè)真空數(shù)值表的實(shí)驗(yàn)原型，并且在教授的幫助下運(yùn)用編程進(jìn)行數(shù)據(jù)變化監(jiān)測(cè)。實(shí)驗(yàn)在多種條件下進(jìn)行，并且使用類似于實(shí)際產(chǎn)品的模型以獲得數(shù)據(jù)。根據(jù)輸液醫(yī)療設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，確定了我們產(chǎn)品輸液穩(wěn)定性屬于安全范圍。通過(guò)對(duì)速度調(diào)節(jié)可能性、最大速度測(cè)試、最小速度測(cè)試進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)后，我們得到了最佳內(nèi)部負(fù)壓數(shù)值，內(nèi)容量體積等確切的數(shù)據(jù)。

最終，我們成功地發(fā)明了一種特殊的運(yùn)行機(jī)制，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，證明了我們產(chǎn)品的有效性。此外為了達(dá)到更好的使用性，我們采用3D打印，制作了不同形態(tài)的初步原型，并且根據(jù)專家的建議進(jìn)行反復(fù)修改。目前我們已經(jīng)開(kāi)始了第一輪專業(yè)人員及使用者測(cè)試，后續(xù)我們團(tuán)隊(duì)還會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)原型進(jìn)行改進(jìn)和迭代。

Q:在與醫(yī)學(xué)專業(yè)人士的訪談和研究過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)確定了哪些關(guān)鍵要求？

白媛:在進(jìn)行專家采訪前，我們花了半個(gè)月的時(shí)間來(lái)準(zhǔn)備提問(wèn)清單和采訪流程，在和指導(dǎo)教授充分溝通和反復(fù)修改后開(kāi)始了專家采訪。設(shè)計(jì)初期我們與四名具有災(zāi)難救援經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)學(xué)專家進(jìn)行了訪談。我們前往韓國(guó)醫(yī)院進(jìn)行調(diào)研，采訪了一位急診醫(yī)生，并且通過(guò)微信視頻會(huì)議與三位參與過(guò)國(guó)內(nèi)救援的醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行了深度訪談，其中兩位分別參與過(guò)汶川大地震及雅安蘆山大地震救援，另外一位也擁有豐富野外緊急救援經(jīng)驗(yàn)。醫(yī)護(hù)人員們分享了他們的救援經(jīng)歷和當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)救援的影像資料。

在這之后，我們確定了關(guān)鍵設(shè)計(jì)需求：一款能“解放雙手”的、續(xù)航至少30分鐘、耐用性高、輸液速度足夠快且可調(diào)節(jié)的非電動(dòng)靜脈注射設(shè)備。在解決初步問(wèn)題后，我們又邀請(qǐng)了無(wú)國(guó)界醫(yī)生組織主任，和擁有十年經(jīng)驗(yàn)的三星醫(yī)院護(hù)士等多名專家，進(jìn)行中期專家反饋。我們確定了關(guān)于輸液裝置固定，速度調(diào)節(jié)便利性，回流問(wèn)題等的二次設(shè)計(jì)需求。目前我們已經(jīng)完成了第三輪專家訪談，并完成了新的產(chǎn)品改良。我們并沒(méi)有只是將專家訪談集中在初期或中期某個(gè)時(shí)間段，而是在一年的設(shè)計(jì)過(guò)程中，不斷的獲得專家反饋并反復(fù)進(jìn)行修改。

Q:團(tuán)隊(duì)在開(kāi)發(fā)“The Golden Capsule”過(guò)程中面臨了什么挑戰(zhàn)，以及是如何克服的？

白媛:在實(shí)驗(yàn)初期，尋找負(fù)壓和內(nèi)部液體容量的平衡是很困難的。如果負(fù)壓太大，液體會(huì)過(guò)量進(jìn)入，液體體積會(huì)超過(guò)壓強(qiáng)可以控制的程度，實(shí)驗(yàn)裝置將無(wú)法運(yùn)作；而如果負(fù)壓太小，則無(wú)法引入足量的液體，無(wú)法達(dá)到救援現(xiàn)場(chǎng)需要的容量。為了尋找到正確的負(fù)壓數(shù)值，我們向設(shè)計(jì)工程教授咨詢，尋求關(guān)于研究過(guò)程、設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)可行性的反饋。

我們強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)與工程的融合來(lái)解決設(shè)計(jì)過(guò)程中給碰到的問(wèn)題，雖然我們組內(nèi)分為設(shè)計(jì)組和工程組，但是小組內(nèi)的每個(gè)人都不僅局限于自己負(fù)責(zé)的領(lǐng)域，團(tuán)隊(duì)成員們不斷的突破自己的專業(yè)領(lǐng)域，提出新的解決方法。我們?cè)诓煌瑮l件下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，最終找到了正確的負(fù)壓值，并進(jìn)一步確定了Golden Capsule的運(yùn)行機(jī)制，并確保其有效性。

Q:請(qǐng)問(wèn)團(tuán)隊(duì)后續(xù)進(jìn)一步的想法是什么？

白媛:我們將繼續(xù)與醫(yī)學(xué)專家合作，改進(jìn)原型設(shè)計(jì)，進(jìn)行用戶測(cè)試，確保Golden Capsule在各種情景下都能發(fā)揮作用。在原型迭代完成后，我們計(jì)劃將其投入批量生產(chǎn)，并評(píng)估產(chǎn)品的單價(jià)及其在商業(yè)方面的價(jià)值。為更多醫(yī)護(hù)人員提供支持。

除此之外，詹姆斯·戴森高度贊揚(yáng)了這一發(fā)明，他表示：“團(tuán)隊(duì)突破了傳統(tǒng)靜脈注射方法在災(zāi)區(qū)的局限性。Golden Capsule提供了更為實(shí)用、無(wú)需手持的解決方案，利用壓力氣囊而非重力或電動(dòng)方式。這個(gè)設(shè)備可固定在患者身體的任何位置，比如患者的一側(cè)。設(shè)備內(nèi)的氣囊緩慢放氣，通過(guò)壓力將藥液輸送到患者體內(nèi)，使醫(yī)護(hù)人員有更多空閑時(shí)間完成其他救援工作。”

未來(lái)，團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)與醫(yī)學(xué)專家合作進(jìn)行原型改進(jìn)和用戶測(cè)試，以確保其在不同急救場(chǎng)景和醫(yī)院中的功能。