Hoofdkoeler en esdoorn-weerballon winnen James Dyson Award

Een apparaat om haaruitval bij chemotherapiepatiënten te voorkomen en een weerballon geïnspireerd op een esdoornzaadje. Dat zijn de winnaars van de James Dyson Award 2024.

De twee wereldwijde winnaars bekend krijgen elk 30.000 dollar voor het opschalen van hun oplossing op het gebied van geneeskunde en duurzaamheid.

Athena wint in de categorie Geneeskunde. Uitgevonden door de 24-jarige ontwerpster Olivia Humphreys (Ierland) na het zien van de strijd van haar moeder tegen kanker. Athena is een betaalbaar en draagbaar apparaat voor chemotherapiepatiënten dat hoofdhuidkoeling toepast om haaruitval te voorkomen. Het apparaat kost slechts 1/20e van de prijs van bestaande technologieën en kan buiten het ziekenhuis worden gebruikt, waardoor patiënten minder tijd op de afdeling hoeven door te brengen.

AirXeed Radiosonde is de wereldwijde winnaar in de categorie Duurzaamheid, uitgevonden door postdoc onderzoekers Shane Kyi Hla Win en Danial Sufiyan Bin Shaiful (Singapore). AirXeed is een herbruikbare, natuur-geïnspireerde sensor voor weersvoorspellingen. ‘In tegenstelling tot huidige weerballonnen, creëert het geen tonnen plastic en elektronisch afval’, aldus de jury.

De asymmetrische vorm van een esdoornzaadje creëert lift en weerstand, waardoor het als een helikopter kan ronddraaien tijdens de val. De ontwerpers pasten dit principe toe op hun radiosonde, waardoor die tijdens de afdaling in een spiraalvorm kan bewegen. Dit vertraagt ​​het apparaat, waardoor schade bij landing wordt voorkomen, en vergroot de kans dat het op een toegankelijke locatie landt, waardoor het gemakkelijker kan worden opgehaald en hergebruikt. Het stelt het apparaat tevens in staat om meer atmosferische gegevens te verzamelen en te verzenden naar weerstations.

Het team gebruikte machine learning om het ontwerp te optimaliseren voor de beste vluchtprestaties.

Om botsingen met vliegtuigen en zeer winderige omstandigheden die de afdaling zouden kunnen beïnvloeden te voorkomen, stopt het apparaat met autorotatie wanneer het door de kruishoogte van vliegtuigen gaat. Het gaat dan in een duikmodus om zijn snelheid te verhogen.

Het team heeft een controller aan boord toegevoegd om de stabiliteit en het vluchtpad van het apparaat te beheren om zonder impact te landen in de buurt van de dichtstbijzijnde verzamelzone voor hergebruik. Deze controller is verbeterd door machine learning om de windsnelheid en -richting aan boord te schatten en de beste landingslocatie te selecteren.

Verzamelzones zouden worden gekozen op basis van weerpatronen en samenwerking met de lokale overheid. Uitgerust met GPS en vluchtnavigatie selecteert de radiosonde bij elk weerstation de optimale verzamelzone uit meerdere opties.