Выпускной альбом премии Джеймса Дайсона

Важно: премия Дайсона предназначена для молодых специалистов. Подать заявку можно, если вы учитесь в университете инженерному делу или промышленному дизайну — либо закончили университет по такой специальности меньше четырёх лет назад. Опытные спецы могут участвовать только в составе команды, где лидер — молодой изобретатель. Следующий приём заявок начнётся в марте 2022 года, так что есть время подготовиться.

Не путать с функцией AirDrop на айфонах. Это устройство собирает воду из воздуха и работает даже в засушливом климате.

Изобретение получило премию Джеймса Дайсона в 2011 году.

Airdrop разработал Эдвард Линакр из Технологического университета Суинберна в Мельбурне. Идею он украл у самой природы, а именно у жука Onymacris unguicularis, эндемика пустыни Намиб, где выпадает всего 13 мм осадков в год.

Вот что говорит изобретатель: «Даже в пустыне Негев в Израиле, где средняя относительная влажность воздуха составляет 64 %, из кубометра воздуха можно собрать 11,5 мл воды. И я искал способ извлечь эту влагу».

Airdrop конденсирует влагу из воздуха благодаря разнице температур. Устройство представляет собой подземный резервуар, над которым размещен цилиндр с медным змеевиком, наполненным медной ватой (она увеличивает площадь контакта с воздухом). Змеевик соединен с нагнетательной трубой, выходящей на поверхность. В середине трубы турбинка, на верхушке — солнечная батарея.

Airdrop умеет работать без ветра: электричество от солнечной батареи вращает турбинку, нагнетающую воздух в охладитель.

Резервуар может снабжать водой оросительную систему. Получается работающее без внешнего питания устройство, способное автоматически увлажнять посевы в засушливых районах.

Airdrop имеет ЖК-экран, на котором отображается информация об уровне воды в резервуаре, сроке службы солнечной батареи и общем состоянии системы.

Устройство маленькое, но производительное: тестовый образец, который изобретатель собрал и установил во дворе родительского дома, выдаёт до литра воды в день.

Water Hope — робот, который очищает прибрежные воды от плавающего мусора.

Разработчица Water Hope — Ирина Косыгина, на тот момент студентка Бауманки. О загрязнении прибрежных вод Ирина задумалась, когда услышала про миграцию резиновых уточек: в 1992 году во время шторма в Тихом океане 28 800 игрушек смыло за борт контейнеровоза. На уточек до сих пор порой натыкаются в прибрежных зонах.

Проект Water Hope начинался как курсовая. Ирина исследовала причины возникновения мусора, его виды, последствия загрязнения океана и варианты решения проблемы. Разработчица поняла, что точечные способы очистки неэффективны: мусор постоянно перемещается. А если автоматический уборщик сможет двигаться?

Чистая вода выходит через отверстие снизу. Оно же помогает роботу двигаться: нижняя часть сферы соединена с основной частью шестерёнчатой редукторной передачей, благодаря чему робот может менять направление и перемещаться на реактивной тяге, выбрасывая поток жидкости в противоположную движению сторону.

Ближайшие планы: рассчитать плавучесть робота, настроить систему, создать и протестировать прототип.

Линзы Scope приближают изображение без снижения качества. Технологию разработали студенты Университета Уотерлу (Онтарио, Канада).

Изобретение заняло второе место на конкурсе Джеймса Дайсона в 2020 году.

Руководитель исследовательской группы Scope однажды фотографировал на продвинутый смартфон далёкие горы, но фотографии получились размытыми. Многие смартфоны по-прежнему не умеют фотографировать чётко, когда нужно сильно увеличить масштаб.

Поговорив более чем с сотней лидеров отрасли, команда Scope поняла, что изменение фокусного расстояния до сих пор обеспечивается физическим движением линз — удивительная архаичность для XXI века! А толщина мобильных устройств (и жёсткие условия эксплуатации) не даёт разместить систему, способную на качественный зум. Поэтому в каждом новом iPhone больше камер, чем в предыдущем 🙂

Были попытки создать альтернативный зум, используя движущиеся/деформируемые детали или электросмачивание (принцип изменения влажности гидрофобных поверхностей под воздействием электрического поля). Методы рабочие, но такие конструкции получаются не очень надёжными и не умещаются в смартфон.

Также альтернативные системы зума давали слишком заметные аберрации. Линзы проекта Scope решают эти проблемы.

Вместо изогнутого стекла или пластика линза сделана из жидких кристаллов, заключённых в ячейку. Жидкие кристаллы — это молекулы, которые переориентируются под действием электрического или магнитного поля, меняя свой показатель преломления. Благодаря такой конструкции линза Scope масштабирует изображение без потерь. Система сопоставима по размеру с камерой смартфона.

По заверениям команды, прототип Scope даёт зум без потери качества и искажений, а также обходится на 15 % дешевле и занимает на 50 % меньше места, чем любой подобный продукт на рынке (в корпусе смартфона полезное пространство на вес золота).

AuREUS представляет собой гибкий материал, который вырабатывает электроэнергию из ультрафиолетового излучения. Он создан Карви Эрен Мейгу из Университета Мапуа (Манила, Филиппины).

Изобретение получило премию Джеймса Дайсона в 2020 году.

На момент участия в конкурсе Карви было 27 лет, он изучал электротехнику в университете Мапуа на Филиппинах. Чтобы оплачивать учёбу, изобретатель помогал другим инженерам разрабатывать их проекты. Сейчас Карви сосредоточен на собственном проекте — AuREUS.

В баре Карви увидел светящиеся в темноте бокалы. Также он задумался, почему линзы в очках-хамелеонах меняют цвет, даже когда солнце за облаками. Любопытство привело Карви к изучению УФ-излучения, что вылилось в изобретение нового материала.

Материал AuREUS собирает ультрафиолетовое излучение и преобразует его в видимый свет, производя электричество и в облачную погоду, что недоступно традиционным солнечным батареям. Солнечные панели, прикреплённые к материалу, затем преобразуют этот свет в электричество.

В общем, изобретатель создал работающее устройство, подружив солнечные батареи с люминесцентным веществом. Значимость технологии в том, что она органическая — для производства перерабатываются пищевые отходы.

AuREUS превращает в электричество больше солнечной энергии, чем традиционные аналоги. Последние испытания показывают, что он способен производить электроэнергию 48 % времени, а не 10–25 %, как обычные фотогальванические элементы, которые могут перестать работать из-за облачности.

Урожай на Филиппинах страдает от погодных катаклизмов. На полях появляется множество мёртвых растений. Вместо того чтобы оставлять их разлагаться, Карви решил извлекать органические люминесцентные соединения из биоматериала. После испытаний 80 разновидностей местных сельскохозяйственных культур Карви выделил девять, которые обладают высоким потенциалом для использования. В результате появилось долговечное прозрачное покрытие, которое можно наносить на различные поверхности, придавая необходимую форму.

Кроме архитектуры, Карви рассматривает и другое применение своего материала: на тканях, автомобилях, судах и самолётах.

Карви создаёт 30 электрических панелей AuREUS в месяц. Одна панель размером 2×3 фута (60,96×91,44 см) позволяет зарядить до трёх смартфонов в день. Стоит устройство примерно в полтора раза дешевле солнечной панели такого же размера. А если производство вырастет, цена снизится ещё сильнее.

Дополнительное финансирование поможет создателю привлечь команду и увеличить производство. От фонда Джеймса Дайсона Карви уже получил 30 тысяч фунтов, и есть вероятность, что в будущем его изобретение получит достойное применение в создании транспорта на солнечной энергии.

Начинающие изобретатели обычно не заказывают печатные платы для электроники у крупных производителей (это дорого и долго), что тормозит разработку. На помощь приходит Voltera V-One.

Изобретение получило премию Джеймса Дайсона в 2015 году.

В команду изобретателей входят четыре выпускника Университета Уотерлу (Онтарио, Канада).

Почему это важное изобретение? Окиньте взглядом свою комнату и посчитайте, сколько гаджетов требует батареек или подключения к розетке. Все эти устройства содержат печатные платы, которые нужно было спроектировать (и создать прототип).

Небольшое устройство Voltera V-One печатает платы так же, как 3D-принтер. Для токопроводящих дорожек используется один наполнитель, для изолирующих участков — другой.

Принтер выполняет три ключевые функции: быстро создаёт прототипы и автоматизирует сборки небольшого объема. Не нужно возиться с макетными платами или спутанными проводами.

На kickstarter.com проект собрал впечатляющие $ 502 310. Продукция проекта серийно производится и продается, а один из принтеров Voltera V-One даже используют в работе инженеры Dyson!

Польза изобретения очевидна. Создатель проекта Джоэл Гиббард интересуется роботизированными руками и 3D-протезами с семнадцати лет.

Изобретение получило премию Джеймса Дайсона в 2015 году.

Вот как говорит он сам: «Допустим, ты прирожденный инженер и мечтаешь построить свою армию роботов. Что будет, если ты лишишься руки? Эта мысль настолько испугала меня, что я решил создать роботизированную руку в качестве подстраховки!»

Инвалиды имеют крайне ограниченный доступ к роботизированному протезированию. Протезы стоят дорого — от 30 до 60 тысяч фунтов стерлингов. Для семей, где есть дети с ампутированными конечностями, расходы неподъёмные, потому что протезы нужно менять один-два раза в год — ребёнок ведь растёт.

После окончания учёбы Гиббард начал изготавливать протезы на 3D-принтере. Его кампания на Indiegogo собрала более 44 тысяч фунтов стерлингов.

Изобретатель общался с инвалидами, чтобы понять их трудности. Например, повар Лиам хотел, чтобы роботизированный протез имел дополнительные функции, которые помогали бы ему на кухне. А девочка Шарлотта, потерявшая все конечности из-за менингита, не пользуется протезами рук, потому что они слишком уродливы и тяжелы для неё.

Open Bionics печатает роботизированные руки из гибкого материала на 3D-принтере. Целая рука может быть создана всего из четырёх частей.

Гибкий материал делает руку устойчивой к падению и ударам. При этом он биомиметический — хорошо имитирует биологию человеческого тела. По мере развития протеза автор хочет скомбинировать несколько материалов для имитации костей, связок и кожи. Это ещё больше снизит вес модели, сохранив прочность конструкции (что особенно полезно, когда протез использует ребёнок). Рука контролируется ЭМГ-датчиками, прикрепленными к коже человека с ампутированной конечностью.

Итогом разработок Open Bionics стала рука Hero Arm — самый доступный в мире протез, который поддерживает разные типы захватов. Стоимость такой руки вместе с подпиской на программу поддержки составляет от 7999 до 12 299 фунтов стерлингов — всё ещё внушительная сумма, но она примерно на 60 % меньше обычной цены роботизированного протеза.

Каждый год множество талантливых молодых инженеров и промышленных дизайнеров по всему миру получают шанс претворить свои идеи в жизнь благодаря премии James Dyson Award.

В этом году национальными победителями в России стали Вадим Стожик и Алексей Резепов, разработавшие электронную книгу для незрячих и слабовидящих людей Braille e-book. На реализацию своего проекта они получат грант в размере 200 тысяч рублей от фонда Джеймса Дайсона.

Если у вас есть что показать миру — верьте в себя, участвуйте, и всё получится! Новый сбор заявок откроется в марте 2022 года.

Информация об условиях участия находится на официальной странице проекта.