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3d打印个人防护设备和医疗设备部件是2020年工程和设计领域最重要的创新之一,因为它们满足了抗击冠状病毒的需求。开云全站app登录官网入口下载图片来源:Thomas Amberg (CC BY-SA 2.0)

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2021年1月15日

2021年有望看到的原型机

贡献:Rob古蒂

太阳能海水淡化器、被动灌溉控制器和用旧尿布制成的烹饪燃料都是我们今年值得关注的有前途的原型产品。

我们调查了我们的设计和工程专家网络,征求他们的建议。开云全站app登录官网入口下载我们还介绍了我们在2020年举办的成功的设计挑战和奖项。这些原型是由我们的专家网络选择的,它们正在开发或最近经历了升级。这些都是2021年值得关注的有前途的原型车。但首先……

我们错过了什么:呼吸机和个人防护装备在2020年占据了新的地位

荷兰代尔夫特理工大学(Delft University)的研究人员开发了这种呼吸机,它的设计是基于上世纪60年代最后一次使用的设计,是从一家博物馆里抢救出来的。

在2020年初,我们未能预测到创新在医疗设备设计和制造中的重要性。数十个组织和数千人以新设计迎接了冠状病毒大流行带来的挑战,并为旧设计注入了活力。制造商和业余爱好者部署了他们的3D打印机,以补充耗尽的个人防护设备的全球供应,并替换医疗设备的磨损部件。在标准执行的创新制造齿轮和新设计有助于简化推出。

阅读:2020年值得关注的有前途的原型

美国的制造商求助于美国国家增材制造创新研究所America Makes。与美国食品和药物管理局以及其他实体合作,America Makes建立了一个存储库,存储了来自医疗保健提供者的请求和来自增材制造商(3D打印机)的医疗设备设计。

“这是一个正在进行的运动,为制造商提供他们可能需要生产医疗设备和设备的标准设计,”美国机械工程师协会战略和创新高级主管告诉工程变革(ASME是E4C的上级组织)。开云全站app登录官网入口下载开云体育体育赛事开云体育官方

2020年,我们开发了3d打印面罩和低成本呼吸机,其设计基于20世纪60年代医院最后一次使用的设计。

阅读:每个人的COVID-19呼吸机

阅读:确保3d打印医疗设备符合标准

虚拟沙龙:开源,3d打印医疗设备满足全球短缺

被动式灌溉控制器

PICS是一种被动的非电动灌溉控制系统,当土壤干燥时,它会打开阀门给作物浇水。干燥的土壤会产生吸入压力,打开设备的阀门,当土壤足够湿润时,压力下降,阀门关闭。多伦多大学的设计团队Corridor Water Technologies正在开发原型。PICS赢得了美国机械工程师协会(ASME isshow -USA) 2020年创新展示的美国部分。

美国ASME展会图片

走廊水务技术公司的PICS

一个更好的肥皂分配器

一个围绕着弹簧式奶酪磨碎器的肥皂分配器很简单,价格实惠,并且已经扩大到乌干达首都周围的200个地点。25岁的Ali Kabona是坎帕拉Makerere大学电信工程专业的学生,他为坎帕拉响应开云全站app登录官网入口下载创新实验室举办的设计竞赛开发了这款分配器。我们在美国工程师无国界的朋友引起了我们的注意。随着大流行迫切需要在公共场所提供洗手皂,EWB-USA与响应创新实验室合作,从当地创新者那里获得想法,结果就是这种简单,负担得起的设计。

阅读:肥皂加奶酪磨碎器在坎帕拉的洗手设计获奖

Apü 海水淡化系统

海水淡化系统与社区参与战略相结合,可能最终实现难以实现的技术吸收目标。Apü ya w -水的守护者,专门为哥伦比亚瓜吉拉地区的Parenskat社区开发,并与他们合作,其中包括解释海水淡化的方法和原因的材料。这个系统赢得了西门子设计挑战赛的清洁水赛道,这是我们与全球工程和设计公司西门子合作举办的首届比赛。开云全站app登录官网入口下载

“这个团队特别关注社区参与。而且不仅仅是一张快照。他们不只是进入社区做调查。他们从一开始就把社区作为整个过程的一部分,一直到社区实际上共同创造和共同拥有对这一过程的改进,”挑战的评委、安全水网络的高级顾问、百事公司前企业水资源管理人员丹·贝纳在宣布获胜者时说。

正如该团队在下面的一分钟视频宣传中所解释的那样,他们的设备每天处理四升微咸水。它也是为分发而设计的。该设备可以分解成1x。3米平板包装运输,任何人都可以组装,不需要专业技术。这个团队从字面上理解了“电梯游说”这个绰号,他们站在电梯里迅速描述了他们的想法。

阅读:两个以人为本的设计赢得了西门子设计挑战赛的创新影响

EcoLife冷藏室

EcoLife的冷藏系统赢得了西门子设计挑战赛的零饥饿赛道。该小组由乌干达和美国的创新者组成,他们开发了一种解决低收入和离网社区作物收获后损失严重的解决方案。

“EcoLife正在与离网农民合作,创建一个冷室,为实现零饥饿的可持续发展目标做出贡献。我们的创新在于其独一无二的墙板,它结合了结构、隔热和热能储存。冷库由当地可用的材料制成,因此价格合理,易于维护。而且热能系统是离网兼容的,”凯尔·盖瑟在他的宣传视频中说。

阅读:两个以人为本的设计赢得了西门子设计挑战赛的创新影响

Jalodbust人类废物处理系统

JALODBUST是一种便携式,电池供电的粪便污泥处理和清洁机器。当真空卡车和脱水泵完成它们的工作后,这个装置会清理化粪池和沙井中遗留的沉淀污泥。它重30公斤,用24伏40 AH电池驱动200-500瓦的马达。它每小时处理多达800升污泥,每次电池充电大约2500升。它采用冲击波搅拌致密污泥和400psi水射流液化污泥。

该设备对服务不足的印度社区来说尤其及时。在这个国家的一些地区,人们用手清洁下水道和家庭化粪池。这项工作被称为“人工清理”,从从化粪池中拖出一桶又一桶的人类排泄物,到剥下并跳入满溢的沙井中,疏通和清洁它们。
JALODBUST赢得了2020年印度国际航展,它是今年值得关注的有前途的原型之一。

jalodbust.com

2020年印度ASME展会

波塞冬利用交通中的能量

繁忙道路上成千上万辆汽车的重量可以转化为驱动水泵的能量,一家新企业正在开发这项技术。肯尼亚蒙巴萨技术大学的两名毕业生共同创立了Poseidon水泵系统公司,他们的想法是把移动的车辆作为水泵的能源来工作。该公司获得了社会创业孵化器肯尼亚气候创新中心(KCIC)的一席之地,该中心是E4C的合作伙伴。开云体育官方该团队展示了这个概念,如图所示,他们现在正在开发他们的原型。

阅读:波塞冬泵系统如何从移动的交通中利用能量

绿叶生活把脏尿布变成了做饭的燃料

绿叶生活创业公司也是肯尼亚气候创新中心加速器的校友,开发了一种专有系统,可以将用过的尿布和卫生巾化学转化为清洁燃烧的燃料凝胶。这种凝胶可以取代肯尼亚和其他国家常用的更脏的烹饪燃料,包括木柴、石蜡和木炭。

“我们的燃料凝胶不仅比传统燃料更清洁,而且更便宜。它延长了燃烧的寿命,火焰更热。这种凝胶保证了顾客的方便。我们公司已经与两个社区组织和两个国际组织合作,以推动每天至少回收2000公斤用过的尿布的预期目标,”设计团队在他们的网站上写道。

leafylife.co.ke

KCIC上的绿叶生活

读:非洲可持续发展事项化学专业毕业生从用过的尿布中提炼出液态黄金

bilii -hut新生儿光疗系统

一个小试验bilii -hut是一种为诊断为黄疸的婴儿提供家庭光疗的公司,该公司的研究人员发现,这种设备平均在16小时内就能治疗黄疸。该设备的制造商是马萨诸塞州波士顿一家名为Little sparrow Technologies的初创公司,该公司已经开发了该设备的不同版本,用于在新兴经济体和美国进行试验。

“bili-hut™是一种超便携、高效的解决方案,无论婴儿在哪里,都可以治疗黄疸。“严重的新生儿黄疸不知道地理界限,鉴于全球每年有1400万新生儿受到影响,我认为开发一种有效的光疗法解决方案非常重要,这种解决方案可以克服障碍,例如在电网不可靠的地区进行便携性和操作,”小麻雀的负责人唐娜·布列辛斯基博士在2019年接受E4C采访时表示。开云体育官方

阅读:对Donna Brezinski医生的五个问题,在美国和世界提供便携式黄疸治疗

家庭耕作制度

有了Greenway公司的家庭农业系统,在室内种植食物可能会变得更容易。该系统自动浇水,自动排水,并通过独特的驱虫灯将害虫赶走。每套托盘和灯可以种植60种浅根作物。Greenway的负责人斯蒂芬-大卫·朗格(Stephen-David Longe)被提名为Impact的新星之一。工程2020,E4C与ASME共同举办的年度活动。开云体育官方请看上面这家创业公司对其农业系统的介绍。


你知道我们今年应该关注的开发中的原型吗?请在评论中提到。我们读了每一本。

标签:有前途的原型

Rob古蒂

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