尋找下一代發(fā)明家——2020戴森設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)中國(guó)區(qū)決賽前八名榜單揭曉

文_Text_Yvette

圖_Photo_戴森設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)

戴森設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)是一項(xiàng)國(guó)際性的設(shè)計(jì)與工程大獎(jiǎng)，旨在嘉獎(jiǎng)、鼓勵(lì)和啟發(fā)新一代的設(shè)計(jì)工程師。它面向所有工程專業(yè)或設(shè)計(jì)專業(yè)的大學(xué)生和新近畢業(yè)生開放征集。該獎(jiǎng)項(xiàng)由戴森公司設(shè)立的慈善機(jī)構(gòu)詹姆斯·戴森基金會(huì)主辦，基金會(huì)的目標(biāo)是激發(fā)更多的年輕人從事設(shè)計(jì)工程行業(yè)。戴森設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)的主旨是針對(duì)某一特定問題設(shè)計(jì)解決方案。這個(gè)問題可以是困擾普通人日常生活的小麻煩，也可以是全球性的重大難題。最重要的是，解決方案需要切實(shí)有效并展現(xiàn)巧妙的設(shè)計(jì)構(gòu)思。參賽者首先在國(guó)家或地區(qū)范圍接受評(píng)選，入圍者可以晉級(jí)國(guó)際賽。由戴森工程師組成的評(píng)審團(tuán)將從中選出20項(xiàng)作品，再將國(guó)際20強(qiáng)遞交詹姆斯·戴森爵士評(píng)審，最終從中選出國(guó)際大獎(jiǎng)冠軍、亞軍和可持續(xù)發(fā)展獎(jiǎng)得主。

2020年，戴森設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)中國(guó)大陸地區(qū)參賽作品數(shù)量創(chuàng)下歷史新高，共收到300多項(xiàng)創(chuàng)新發(fā)明作品，作品總數(shù)在27個(gè)參賽國(guó)家及地區(qū)中排名第一。來自中國(guó)重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)的劉森昊及其團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)、研發(fā)的“Start Now一觸即發(fā)”，憑借獨(dú)特的創(chuàng)新性和可持續(xù)性脫穎而出，摘得2020年中國(guó)大陸地區(qū)戴森設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)冠軍。這批年輕工程師，設(shè)想利用人體與外界溫差發(fā)電，解決可穿戴設(shè)備的供電問題。獲獎(jiǎng)作品主打一款新型柔性高效溫差發(fā)電器，能夠自行充電，高效發(fā)電，長(zhǎng)時(shí)間續(xù)航，大幅節(jié)省設(shè)備功耗，與相關(guān)技術(shù)對(duì)比單位功率成本降低約為51.56%，同時(shí)降低廢棄一次性電池帶來的環(huán)境污染。

進(jìn)入中國(guó)五年來，戴森設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)見證了中國(guó)青年發(fā)明人才在冉冉升起，他們充滿野心，要憑借智慧和才能在廣闊的舞臺(tái)閃閃發(fā)光。本屆獲獎(jiǎng)?wù)邆兠鎸?duì)中老年群體腦卒中、孤獨(dú)癥兒童呼吸障礙等問題，貢獻(xiàn)了優(yōu)秀的作品。

一觸即發(fā) Start Now

“一觸即發(fā)”是一款應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域、利用人體與外界溫差發(fā)電的可穿戴醫(yī)療設(shè)備，不對(duì)人體產(chǎn)生傷害的同時(shí)，降低廢棄一次性電池帶來的環(huán)境污染、鋰電池使用的能源損耗，減少家庭持續(xù)購買電池帶來的經(jīng)濟(jì)壓力。現(xiàn)階段正在研發(fā)應(yīng)用于人工耳蝸的電力提供。

一名人工耳蝸使用者自述：耳邊突然響起“嘀嘀嘀”的聲音，隨后斷電，世界寂靜。現(xiàn)有市場(chǎng)上許多醫(yī)療設(shè)備都需持續(xù)性供電，但現(xiàn)有電池耗電速度快、持續(xù)成本高昂、一次性電池使用造成的環(huán)境污染嚴(yán)重。我們團(tuán)隊(duì)便思考利用人體生物能，為醫(yī)療設(shè)備持續(xù)性供電。

“一觸即發(fā)”的柔性溫差發(fā)電電池在不受外力損壞的情況下能夠長(zhǎng)久使用，續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)品環(huán)保度較高，操作簡(jiǎn)單便捷且對(duì)應(yīng)用于人體的醫(yī)療設(shè)備友好。市面上現(xiàn)有非充電式的“鋅-空氣電池可使用時(shí)間僅為2-7天；充電式鋰電池造價(jià)成本高昂，供電時(shí)間短暫，每天都需要充電；其他溫差發(fā)電裝置制作工藝復(fù)雜、成本高昂、發(fā)電效率較低、人體皮膚的親和性不足。

人是恒溫動(dòng)物，在日常活動(dòng)中人體的溫度會(huì)與外界環(huán)境形成一定溫差，產(chǎn)品正是利用該溫差，通過發(fā)電器的熱端吸收人體熱能，利用塞貝克效應(yīng)發(fā)電，再由發(fā)電器冷端散發(fā)出多余的熱能，通過外電路為設(shè)備供電。在產(chǎn)品的具體造型上，我們選擇溫感較為明顯又靠近耳部的肩胛骨位置，制作了一款能夠緊密貼合背部肩胛骨位置的產(chǎn)品，利用溫差發(fā)電，通過較短的一根電線就能夠?yàn)槿斯ざ伋掷m(xù)供電。

本發(fā)明涉及溫差發(fā)電器，利用人體皮膚與外界溫差，將人體熱能轉(zhuǎn)化為電能的柔性可穿戴溫差發(fā)電器，同時(shí)提升了發(fā)電效率，解決市場(chǎng)痛點(diǎn)，為部分可穿戴醫(yī)療設(shè)備提供高性能的供電源，提高設(shè)備的使用壽命。在第二代的技術(shù)研發(fā)后，團(tuán)隊(duì)提出了一種新型的制備工藝方法，改變了科技成果轉(zhuǎn)化初步存在的問題：熱量散失率較高、發(fā)電效率較低、能量轉(zhuǎn)率較低等問題導(dǎo)致很多的設(shè)備都沒辦法適用，局限系數(shù)高。第二代技術(shù)設(shè)計(jì)出一種新型的整體性包裹，俯臥式元件排布結(jié)構(gòu)的新型柔性可穿戴溫差發(fā)電器。相比，能夠降低單位功率成本51.56%，在26℃±3℃的環(huán)境下，輸出功率幾乎不變，使得溫差發(fā)電設(shè)備可以更加普適化。關(guān)于人體溫差發(fā)電設(shè)備的研究，已經(jīng)成功申請(qǐng)兩個(gè)發(fā)明專利，一個(gè)實(shí)用新型專利，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行了前期技術(shù)準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)測(cè)試。

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設(shè)計(jì)者：劉森昊（重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)專業(yè)）/馮柯（重慶大學(xué)藝術(shù)學(xué)院產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)）/何山（重慶大學(xué)藝術(shù)學(xué)院視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)專業(yè)）/趙晴晴（重慶大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)）/史慧琳（重慶大學(xué)經(jīng)濟(jì)與工商管理學(xué)院會(huì)計(jì)ACCA專業(yè)）/李悅琪（重慶大學(xué)美視電影學(xué)院播音與主持藝術(shù)專業(yè)）

未來計(jì)劃：在未來，我們基于溫差發(fā)電器，預(yù)計(jì)打造醫(yī)療穿戴設(shè)備系統(tǒng)電源中心端，讓溫差發(fā)電應(yīng)用于人體植入醫(yī)療器械、需要較大功率的醫(yī)療設(shè)備等，產(chǎn)品形態(tài)由現(xiàn)有對(duì)稱式蝶形結(jié)構(gòu)貼合肩胛的背部穿戴設(shè)備發(fā)展到，充電腰帶、充電手環(huán)等其他可穿戴設(shè)備。

腦卒中康復(fù)設(shè)備 FIST FIX

FIST FIX是一款為改善腦卒中后手部康復(fù)時(shí)患者的枯燥抵觸情緒、增加客觀評(píng)估次數(shù)、改進(jìn)康復(fù)作業(yè)與訓(xùn)練并減少耗時(shí)的軟硬結(jié)合產(chǎn)品。輕量無線化的康復(fù)設(shè)備監(jiān)測(cè)患者手部運(yùn)動(dòng)，游戲化的交互方式改善康復(fù)枯燥，交互界面的設(shè)計(jì)整合手眼協(xié)調(diào)、空間認(rèn)知與傳統(tǒng)作業(yè)治療，客觀記錄康復(fù)進(jìn)展，減少患者康復(fù)耗時(shí)，減少腦卒中后抑郁等心理疾病發(fā)病率。

腦卒中在世界范圍內(nèi)都是中老年群體重大健康威脅，其存在發(fā)病率高、致殘率高、康復(fù)過程長(zhǎng)等問題，其中腦卒中造成的上肢功能障礙是對(duì)患者重返社會(huì)影響最大的。而國(guó)內(nèi)綜合醫(yī)院康復(fù)科在作業(yè)治療中存在設(shè)備適配差、患者康復(fù)體驗(yàn)差、康復(fù)反饋間隔長(zhǎng)等問題。因此為幫助中老年腦卒中患者擁有更好的手部康復(fù)體驗(yàn)并提供及時(shí)地反饋給醫(yī)患雙方，想到了使用手部監(jiān)測(cè)設(shè)備加交互游戲的軟硬結(jié)合方案。

目前的康復(fù)設(shè)備以設(shè)備輔助患者進(jìn)行特定運(yùn)動(dòng)為主要導(dǎo)向，其往往有設(shè)備體積大、價(jià)格昂貴、不易移動(dòng)等問題。FIST FIX則更多思考患者在康復(fù)過程中的情感感受，以提供即時(shí)的康復(fù)反饋，幫助其增加康復(fù)信心。其次，輕量化低空間低成本的設(shè)備滿足了未來患者居家或社區(qū)康復(fù)的需求，最終采用不同交互游戲模式復(fù)刻傳統(tǒng)的作業(yè)治療并融合手眼協(xié)調(diào)等訓(xùn)練以減少整體康復(fù)耗時(shí)。

FIST FIX整體由兩大部分組成：位于PC端基于UNITY3D設(shè)計(jì)的三階段康復(fù)游戲的交互界面；通過ARDUINO與五個(gè)電位器和HC-08藍(lán)牙以及陀螺儀與電池組成的無線手部檢測(cè)設(shè)備。患者在康復(fù)中只需要戴上手套結(jié)合PC端的游戲進(jìn)行個(gè)性化音游或“捏檸檬”等游戲，便可在后臺(tái)記錄每天患者手部運(yùn)動(dòng)的最大幅度、運(yùn)動(dòng)次數(shù)等數(shù)據(jù)，幫助患者每天看到康復(fù)進(jìn)展增加信心減少抑郁傾向并方便醫(yī)護(hù)了解患者改進(jìn)診療方案，以盡早讓患者居家或社區(qū)康復(fù)減少醫(yī)療資源消耗的目的。

在前期確立問題后采用文獻(xiàn)研究法、訪談?wù){(diào)研法、觀察法等研究方法，研究腦卒中康復(fù)過程中病人與醫(yī)護(hù)的需求以及痛點(diǎn)。隨后結(jié)合相關(guān)手部醫(yī)學(xué)知識(shí)對(duì)康復(fù)運(yùn)動(dòng)中的對(duì)指活動(dòng)監(jiān)測(cè)方式進(jìn)行機(jī)械化轉(zhuǎn)換。通過電位器與機(jī)械結(jié)構(gòu)將手指屈伸轉(zhuǎn)化為電位器信號(hào)。將電位器與ARDUINO以及HC-08藍(lán)牙與陀螺儀電池等整合為功能原型并采取護(hù)臂承重保護(hù)患者手部。將數(shù)據(jù)通過USB轉(zhuǎn)TTL傳輸至UNITY3D中進(jìn)行可視化開發(fā)。結(jié)合功能恢復(fù)期的三階作業(yè)治療進(jìn)行交互設(shè)計(jì)與游戲模式開發(fā)，迭代兩代游戲最終形成軟硬結(jié)合的FIST FIX最終原型。通過對(duì)仁濟(jì)醫(yī)院康復(fù)科醫(yī)師的訪談進(jìn)行設(shè)計(jì)評(píng)估，改進(jìn)游戲內(nèi)容與康復(fù)評(píng)估界面。

設(shè)計(jì)者：周天宇（上海交通大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)院工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)）

未來計(jì)劃:未來將在研究生階段改善傳感器方式與康復(fù)評(píng)估，并且以對(duì)照組方式研究不同交互模式下患者運(yùn)動(dòng)的積極性與康復(fù)有效性以及患者的心理情感中是否減輕壓力并能樂觀自信的進(jìn)行康復(fù)運(yùn)動(dòng)。并搭建居家或社區(qū)康復(fù)時(shí)數(shù)據(jù)與專業(yè)醫(yī)生的共享平臺(tái)。

逐光 Light Chaser

用輕智能的方式為孤獨(dú)癥兒童群體提供一個(gè)趣味化的呼吸訓(xùn)練體驗(yàn)。此訓(xùn)練器能引導(dǎo)孩子用正確的方式呼吸，為語言訓(xùn)練做準(zhǔn)備。同時(shí)為呼吸訓(xùn)練帶來愉悅感，使孩子能夠主動(dòng)堅(jiān)持訓(xùn)練。孩子可以利用呼吸協(xié)調(diào)心態(tài)，協(xié)助治療孤獨(dú)癥。

通過呼吸訓(xùn)練器進(jìn)行正確的呼吸訓(xùn)練，矯治孤獨(dú)癥兒童的呼吸障礙，對(duì)于改善其言語和語言障礙、培養(yǎng)其溝通交往能力尤為重要。另外，從孤獨(dú)癥兒童的興趣出發(fā)，他們往往對(duì)旋轉(zhuǎn)性的重復(fù)動(dòng)作的物體情有獨(dú)鐘，因此運(yùn)用旋轉(zhuǎn)的光效引發(fā)兒童游戲樂趣。

相比傳統(tǒng)三球式呼吸訓(xùn)練器，更加智能化，趣味性高，產(chǎn)品化程度高。相比握持式機(jī)械呼吸訓(xùn)練器，訓(xùn)練過程進(jìn)行了可視化處理，訓(xùn)練效果更直觀，同時(shí)具有反饋激勵(lì)機(jī)制。相比高專業(yè)性的智能訓(xùn)練器，省略了APP，并去數(shù)值化，使交互操作更簡(jiǎn)易，反饋更直觀，易于兒童使用。相比呼吸訓(xùn)練玩具，在保證趣味性的基礎(chǔ)上訓(xùn)練更專業(yè)有效。

原型程序由一塊Arduino UNO R3單片機(jī)搭載并運(yùn)行，利用呼氣傳感器結(jié)合代碼實(shí)現(xiàn)呼氣與吸氣的時(shí)間與速率檢測(cè)，通過按鈕開關(guān)結(jié)合代碼實(shí)現(xiàn)模式的選擇。通過MP3模塊和揚(yáng)聲器輸出開機(jī)系統(tǒng)音效、引導(dǎo)音效與反饋音效。LED雙燈環(huán)的內(nèi)環(huán)是引導(dǎo)燈，外環(huán)是追逐燈，呼氣時(shí)燈光轉(zhuǎn)速較快，吸氣時(shí)較慢，不同模式下燈光顏色不同，呼吸標(biāo)準(zhǔn)時(shí)追逐燈變成彩色。燈環(huán)也提供反饋光效。呼吸標(biāo)準(zhǔn)時(shí)會(huì)增加LED燈帶上點(diǎn)亮的燈珠數(shù)量，四盞燈亮起時(shí)當(dāng)前模式完成，燈環(huán)出現(xiàn)反饋光效。

設(shè)計(jì)者從最初概念出發(fā)，發(fā)散出產(chǎn)品雛形，即通過吹氣來控制眾多小物件（如風(fēng)車）旋轉(zhuǎn)、河流狀燈帶亮起，并有音效反饋的沙盤游戲，該方案注重使用樂趣，但形態(tài)欠佳。然后通過畫草圖、揉黏土、建數(shù)模等方法對(duì)產(chǎn)品不斷進(jìn)行推演，在保留物體的轉(zhuǎn)動(dòng)、燈光的流動(dòng)這兩個(gè)元素的基礎(chǔ)上，確定了圓潤(rùn)可愛的產(chǎn)品化形態(tài)和行之有效的訓(xùn)練模式。接著簡(jiǎn)化產(chǎn)品外觀，舍棄實(shí)體的轉(zhuǎn)動(dòng)，確定了用兩個(gè)環(huán)狀燈的旋轉(zhuǎn)光效分別來指引用戶呼吸動(dòng)作和反映實(shí)際呼吸狀況。增添人機(jī)關(guān)系和交互邏輯，確定了產(chǎn)品的放置有一定傾斜角度，呼吸器嵌入在主體產(chǎn)品中、易收納且形態(tài)方便握持，模式選擇的按鍵圖標(biāo)帶有功能語意。最終產(chǎn)品外觀呈現(xiàn)協(xié)調(diào)一體和圓潤(rùn)可愛的造型，內(nèi)置燈光能以不同色彩亮起旋轉(zhuǎn)，具備多種訓(xùn)練模式可供選擇，符合孤獨(dú)癥兒童使用者的形象，也在趣味性和有效性之間達(dá)到平衡。

設(shè)計(jì)者：李承翼/黃鈴博/劉云慧/單玉博/張雨嫣/杜思雨（江南大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)）

未來計(jì)劃：首先豐富并加強(qiáng)產(chǎn)品光效效果，再改用更專業(yè)有效的傳感器并進(jìn)行代碼的迭代，隨后實(shí)現(xiàn)技術(shù)原型與產(chǎn)品模型的整合。將產(chǎn)品投入實(shí)際用戶群體進(jìn)行可用性測(cè)試，并根據(jù)結(jié)果進(jìn)行產(chǎn)品的迭代與升級(jí)。最終實(shí)現(xiàn)具有功能價(jià)值和商業(yè)價(jià)值的產(chǎn)品的量產(chǎn)。

易艙 E·SHELTER

這款產(chǎn)品為控制傳染疾病而設(shè)計(jì)，旨于解決現(xiàn)有臨時(shí)改建醫(yī)院環(huán)境混亂的問題。通過模塊化的設(shè)計(jì)方式，功能模塊和功能空間可以靈活地組裝到不同類型的醫(yī)療分區(qū)中。

傳染病會(huì)在短時(shí)間內(nèi)造成大量的醫(yī)療需求，尤其體現(xiàn)在針對(duì)輕度患者集中治療的隔離病房的需求上。但現(xiàn)有改建醫(yī)院在建設(shè)和使用中存在很多問題，如患者隱私保護(hù)、改建速度、醫(yī)生工作經(jīng)驗(yàn)等。所以我把醫(yī)院的功能分成小的區(qū)塊，就像搭建積木一樣，使用時(shí)可快速拼接成不同的醫(yī)療區(qū)域，從而滿足臨時(shí)醫(yī)院在短時(shí)間內(nèi)快速接診和安排住院的需求。

在處理突發(fā)公共衛(wèi)生事件時(shí)，往往很難做到同時(shí)保證速度和質(zhì)量。現(xiàn)有的臨時(shí)醫(yī)院在施工中仍采用傳統(tǒng)的木工方法，現(xiàn)場(chǎng)施工不僅浪費(fèi)時(shí)間，還會(huì)導(dǎo)致施工效果不一致，難以形成標(biāo)準(zhǔn)。于是在新的設(shè)計(jì)中，我采用了模數(shù)化和模塊化的設(shè)計(jì)方式。它使得構(gòu)建醫(yī)療模塊就像搭建積木一樣簡(jiǎn)單，醫(yī)療團(tuán)隊(duì)可以根據(jù)具體的患者數(shù)量和場(chǎng)地形狀靈活安排這些模塊，形成不同的醫(yī)療單位和功能分區(qū)，使得臨時(shí)醫(yī)院更加多樣化。此外，該產(chǎn)品容易建造，可以用更少的人力改造更大的面積，使用效果更好。

該產(chǎn)品的形式類似于搭建積木。該產(chǎn)品由功能模塊和基礎(chǔ)隔板兩部分組成。在調(diào)查和分析治療過程中醫(yī)生和患者行為的基礎(chǔ)之上，一系列的模數(shù)尺度被總結(jié)，并由此構(gòu)造出抽屜、櫥柜、顯示器等功能模塊。使用時(shí)，設(shè)計(jì)好的功能模塊可以根據(jù)需求安置在基礎(chǔ)隔板之上。基礎(chǔ)隔板由木制的面板和底部的滾輪拼接而成，兩個(gè)半封閉的木板組合在一起，可以在不同的角度展開，圍合形成不同的空間。基礎(chǔ)隔板和功能模塊協(xié)同形成不同類型的功能空間，這些小的空間通過側(cè)面的隔簾可以和其他空間相互連接，形成功能分區(qū)，包含普通病房、多人病房、重癥監(jiān)護(hù)、診室、護(hù)士站等。此外，產(chǎn)品還可以根據(jù)場(chǎng)地具體情況進(jìn)行DIY設(shè)計(jì)，具有更強(qiáng)的靈活性。

設(shè)計(jì)利用隔簾的顏色、區(qū)域照明完善了臨時(shí)醫(yī)院的功能分區(qū)和光色體驗(yàn)，并利用合理的人機(jī)工學(xué)布局，改善了患者的空間隱私及相互交流的問題，提高了醫(yī)生查房的效率。簡(jiǎn)易可替換的設(shè)計(jì)形式，能夠減少資源浪費(fèi)，也保障了災(zāi)難之后的環(huán)境安全。

設(shè)計(jì)之初，設(shè)計(jì)者對(duì)現(xiàn)有臨時(shí)醫(yī)院的改造方式、基礎(chǔ)場(chǎng)地、使用效果進(jìn)行了評(píng)估，并從建設(shè)及使用等多個(gè)角度對(duì)現(xiàn)有臨時(shí)醫(yī)院存在的問題進(jìn)行了考察。在調(diào)查過程中，我發(fā)現(xiàn)臨時(shí)醫(yī)院設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于如何根據(jù)實(shí)際場(chǎng)地靈活搭建不同類型的醫(yī)療單位。所以我想到了一種新型的預(yù)制建筑，它可以提前儲(chǔ)存，且在需要時(shí)可以快速建造。此外，我對(duì)臨時(shí)醫(yī)院的醫(yī)生和患者進(jìn)行了訪談，分析他們?cè)谥委熯^程中的行為以及對(duì)空間環(huán)境的需求。接著，我對(duì)不同行為和動(dòng)作下人體尺寸的數(shù)據(jù)進(jìn)行了總結(jié)和分析，找到一套合適的模數(shù)尺度。最后，模塊化網(wǎng)格的基礎(chǔ)上，我設(shè)計(jì)了不同的功能模塊，如存儲(chǔ)模塊、設(shè)備模塊、照明模塊，以滿足患者和醫(yī)生在治療過程中的需求。其形式也便于工人快速重建。

設(shè)計(jì)者：張兆宇（清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)）

未來計(jì)劃：這是一款旨于解決當(dāng)前實(shí)際問題的設(shè)計(jì)，可以由政府機(jī)構(gòu)制作，作為救災(zāi)儲(chǔ)備物資。因此，在后期的迭代過程中，工程技術(shù)領(lǐng)域的更多可行性將被進(jìn)一步探索。

監(jiān)控頸枕 Monitor Neck Pillow

這是一個(gè)頸部枕套，通常放在頸部。其主要功能是當(dāng)電腦用戶的姿勢(shì)出現(xiàn)問題或工作不在狀態(tài)時(shí)，通過振動(dòng)按摩提醒用戶，同時(shí)維護(hù)用戶的健康。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們的學(xué)習(xí)和工作已經(jīng)離不開計(jì)算機(jī)了。由于電腦功能豐富多樣，人們很難集中精力，總是一不小心就去了一些娛樂網(wǎng)站。同時(shí)久坐帶來的種種健康問題不容忽視。這種設(shè)計(jì)希望提醒用戶在按摩頸部的同時(shí)，糾正姿勢(shì)或集中精力。

與傳統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備相比，監(jiān)控頸枕并不是強(qiáng)制性的。它仍然保留用戶使用網(wǎng)絡(luò)的權(quán)利，給用戶一種輕松自由的感覺。由于它的便攜性，這個(gè)設(shè)備不會(huì)給用戶額外的負(fù)擔(dān)。同時(shí)，按摩可以減輕電腦對(duì)用戶頸部和背部的長(zhǎng)期傷害，提醒用戶后是否需要做一些改變，但是實(shí)際能得到的效果，取決于用戶的目標(biāo)。

通過在枕頭上的傳感器，包括陀螺儀、相機(jī)等，來監(jiān)控用戶的姿勢(shì)和電腦的使用情況。一旦發(fā)現(xiàn)使用者頸部彎曲、駝背或分心，就會(huì)開始振動(dòng)按摩。整個(gè)裝置體積小，重量輕，不會(huì)給用戶帶來額外的負(fù)擔(dān)。

設(shè)計(jì)過程首先通過對(duì)相關(guān)按摩設(shè)備的調(diào)查和分析，得到了更符合人體工程學(xué)設(shè)計(jì)的頸枕形狀。然后分析了解相關(guān)的振動(dòng)模式和紡織材料，制作出最合適的頸枕，最后嵌入振動(dòng)設(shè)備和傳感器，調(diào)試檢測(cè)功能，檢測(cè)的主要算法為邊緣檢測(cè)找出亮度特殊的判定為電腦屏幕，如果屏幕本身的特征符合判定條件，就認(rèn)為用戶分神。最終產(chǎn)品完成。

設(shè)計(jì)者：倪文逍/倪文遙（浙江大學(xué)數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)），朱家輝（浙江大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)）

未來計(jì)劃：許多方面仍在改進(jìn)，如產(chǎn)品的形狀、填充材料和外殼材料。但最重要的是改善振動(dòng)條件的判斷條件。我希望在未來嘗試更新其他更有趣的傳感器，使這個(gè)枕頭更智能。

室內(nèi)吸音板 ACOUSTIC COCONUT FIBER PANEL

這是一款基于椰子纖維材質(zhì)的吸音板是一種用純天然材料制作的室內(nèi)吸音板。它是人造纖維吸音板的絕佳替代品。這種可持續(xù)產(chǎn)品通過獨(dú)特的加工方式，來減少產(chǎn)品對(duì)于使用者帶來的潛在健康危害。同時(shí)，新的材料，配合新的造型，為室內(nèi)空間帶來一種新的體驗(yàn)。

如今人們?cè)谑覂?nèi)常用的人造纖維隨著使用時(shí)間和物理環(huán)境的變化，會(huì)逐漸老化，持續(xù)脫落細(xì)小纖維。在這個(gè)環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間工作的用戶會(huì)將這些細(xì)微纖維吸入肺中，造成潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)。在調(diào)研食品產(chǎn)業(yè)時(shí)，我發(fā)現(xiàn)了椰子殼的纖維是相對(duì)于食品產(chǎn)業(yè)廢棄的副產(chǎn)品。椰子纖維來源于成熟椰子的棕色纖維化殼，它天然的纖維屬性，讓我聯(lián)想到我一直在持續(xù)關(guān)注的聲學(xué)材料的領(lǐng)域。所以我開始思考是否也可以為這種符合可持續(xù)設(shè)計(jì)的椰殼纖維材料帶來聲學(xué)屬性。

從產(chǎn)品視角看，椰子纖維吸音板使用了100%的天然材料，不包含任何化工添加材料。對(duì)比常用人造纖維，對(duì)環(huán)境更加友好，健康風(fēng)險(xiǎn)更低。其次，椰子纖維作為一種食品工業(yè)副產(chǎn)品，再產(chǎn)品化可以增加其價(jià)值。另外，清潔、干燥、沖壓這樣的加工流程盡可能地減少了有害物質(zhì)的排放，符合可持續(xù)發(fā)展的理念。而從用戶角度，一種新的材料在不犧牲所需功能上，能夠帶來新的視覺和感官體驗(yàn)。這種新奇的、略帶異域風(fēng)格的室內(nèi)產(chǎn)品，打破常規(guī)，給用戶創(chuàng)造了更獨(dú)特的體驗(yàn)。

通過大量有關(guān)天然纖維的聲學(xué)性能文獻(xiàn)調(diào)研，我收集到很多關(guān)于椰子纖維的數(shù)據(jù)。例如純粹的椰子纖維制成特定厚度板材在50赫茲至500赫茲的犧牲效果要優(yōu)于玻璃纖維板。而白噪音與普通男性成年人說活聲音在50赫茲至400赫茲中。所以椰子纖維足夠適用于非專業(yè)吸音要求的日常空間中。如果有其余材料的加入，如PU泡沫，更細(xì)且不均勻的纖維間隙與氣泡孔會(huì)帶來更強(qiáng)的吸音效果。

現(xiàn)有的椰子纖維經(jīng)常會(huì)被用作園藝產(chǎn)品的材料，例如花盆、花園土等。這些產(chǎn)品均采用熱沖壓的方法，通過高溫高壓將椰子纖維瞬間變形，沖壓成三維的形態(tài)。我將我的產(chǎn)品的外表面設(shè)計(jì)成特別的曲線肌理，進(jìn)一步增強(qiáng)了減少反射的吸音效果。而這樣獨(dú)特的造型風(fēng)格，也為城市的室內(nèi)環(huán)境帶來的不一樣的體驗(yàn)。

當(dāng)設(shè)計(jì)者通過文獻(xiàn)的調(diào)研驗(yàn)證了椰子纖維材料的聲學(xué)可行性后，我購買了大量椰子纖維進(jìn)行試驗(yàn)。在清洗、曬干椰子纖維后，設(shè)計(jì)者手工制作了沖壓模具。因?yàn)榭梢灾С值膲毫εc模具的達(dá)不到工業(yè)級(jí)別，所以參照其研究的一篇文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)，添加PU泡沫進(jìn)椰子纖維。通過不同的材料配比，得出了兩塊樣本，從而驗(yàn)證了塑性形與直觀視覺感受到它的纖維與微孔特性。而當(dāng)考慮到可持續(xù)產(chǎn)品理念、天然材料的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)、椰子纖維本身的聲學(xué)功能，并結(jié)合可以達(dá)到的工業(yè)加工技術(shù)，在最終概念中選擇采用純粹椰子纖維的加工原料制備方法。

進(jìn)入到造型與外觀設(shè)計(jì)中，首先考慮到的依舊是服務(wù)于聲學(xué)功能。研究了超靜室與專業(yè)級(jí)吸音棉的獨(dú)特形態(tài)，總結(jié)出以下規(guī)律：通過表面的凹凸起伏肌理來的打散削弱聲反射。同時(shí)，聯(lián)想到椰子纖維的原產(chǎn)地——廣泛的東南亞沿海地區(qū)，從而提煉出浪花與水波的元素。通過對(duì)自然水波形成的數(shù)學(xué)研究與參數(shù)化建模，我得到一些規(guī)律化的造型。但當(dāng)設(shè)計(jì)者擬真這些較為規(guī)律造型時(shí)，它產(chǎn)生了相悖的機(jī)械規(guī)律性。最后我通過圖像采集來生成了自然隨機(jī)的曲面造型。通過隨機(jī)的組合，產(chǎn)生一種自然的、放松的、有呼吸感的造型風(fēng)格。這也為高壓、忙碌、單調(diào)的室內(nèi)空間注入了更多的活力。

設(shè)計(jì)者：華弘（清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院、麻省藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)）

未來計(jì)劃：椰子纖維吸音板依舊在室內(nèi)裝修材料的標(biāo)準(zhǔn)要求上需要進(jìn)一步的優(yōu)化。比如防火要求。目前在效果示意中僅展示了常見的天花板安裝形式，更多的安裝位置與方法可以被設(shè)計(jì)。例如如何組裝到墻面，或是如何與照明結(jié)構(gòu)配合。有更多的表面肌理圖形設(shè)計(jì)，來豐富產(chǎn)品造型，以適應(yīng)不同的室內(nèi)裝修風(fēng)格需求。作為一款商品，在商業(yè)可行性中依舊有著比較大的困難。一種新的原材料意味著新的生產(chǎn)供應(yīng)鏈，增加一定成本。同時(shí)可能依舊難以刺激消費(fèi)者接受這樣一款獨(dú)特而又創(chuàng)新性的產(chǎn)品，難以形成需求窗口。

二手煙凈化頸環(huán) SHSF-SECONDHAND SMOKE FREE

這是一款通過負(fù)離子技術(shù)和過濾材料，吸收處理二手煙氣的頸環(huán)。旨在降低煙民對(duì)于他人的影響，打破由于吸煙造成的隔閡。佩戴它可以成為一種時(shí)尚，彰顯佩戴者關(guān)心他人、樂于改變的態(tài)度。

我們發(fā)現(xiàn)很多煙民由于二手煙影響了周圍人的健康和感受，與身邊人存在分歧和隔閡。一些煙民不想戒煙，但同時(shí)希望能夠降低二手煙對(duì)他人的影響，這時(shí)他們會(huì)需要一款能夠?qū)煔馕眨瑫r(shí)不會(huì)對(duì)自己的習(xí)慣造成太大改變的產(chǎn)品。

我們的目標(biāo)用戶是特殊的，我們的產(chǎn)品是為愿意關(guān)心他人健康的吸煙者設(shè)計(jì)的。我們相信這樣的產(chǎn)品在社會(huì)中的很多場(chǎng)合都是有意義的，無論是在健康層面，還是在人際交往層面。并且佩戴它可以成為一種時(shí)尚，彰顯佩戴者關(guān)心他人、樂于改變的態(tài)度。

通過負(fù)離子技術(shù)，結(jié)合流體力學(xué)，利用康達(dá)效應(yīng)，使用三相異步無刷電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，將負(fù)離子通過負(fù)離子發(fā)生器順著頸環(huán)弧度噴出，釋放到空氣中，形成動(dòng)態(tài)離子場(chǎng)。這時(shí)高活性負(fù)離子能與煙霧相互吸附。再利用HEPA等過濾材料對(duì)煙氣進(jìn)行處理。

當(dāng)有了想法，首先嘗試了將煙支插入型、吐氣時(shí)對(duì)準(zhǔn)裝置的小口的模式。但這種方式對(duì)吸煙者吸煙的動(dòng)作改變較大，同時(shí)吐氣時(shí)自由體驗(yàn)降低；其次，選擇了面罩、手環(huán)等多種形式吸收煙氣，但便攜度、美觀度都有所降低；最終確定頸環(huán)的形式，同時(shí)保證了便攜度、美觀和功能性。

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設(shè)計(jì)者：吳依辰/黃然/郭思宇/苗逸凡（同濟(jì)大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)）

未來計(jì)劃：希望能夠?qū)ζ溥M(jìn)行多次性能測(cè)試，能夠做出實(shí)體產(chǎn)品，同時(shí)在外觀和細(xì)節(jié)上有所改進(jìn)。最終成為一款市場(chǎng)化產(chǎn)品。

盲生錄音筆記系統(tǒng) LEARNING RECORDER

目前，盲人學(xué)生仍會(huì)通過書寫盲文來做筆記。這意味著普通學(xué)生每分鐘可以寫下80個(gè)字的同時(shí)，他們每分鐘只能寫下20個(gè)字，記筆記和復(fù)習(xí)知識(shí)的效率低下。同時(shí)，在視力缺失的情況下，整合和構(gòu)建信息也存在困難（Warren，1994）。該設(shè)計(jì)旨在整合盲生當(dāng)前有效的學(xué)習(xí)方法和資源，幫助盲生構(gòu)建知識(shí)體系，提高其學(xué)習(xí)中的自主性。

當(dāng)設(shè)計(jì)者作為志愿者，為本地盲人學(xué)生教授音樂時(shí)，發(fā)現(xiàn)他們?cè)趯W(xué)習(xí)上面臨著巨大的挑戰(zhàn)。在中國(guó)，有42000名盲人學(xué)生在特殊學(xué)校學(xué)習(xí)，但只有不到1%的人進(jìn)入大學(xué)或?qū)I(yè)院校，而其余大多數(shù)人都成為了按摩師。盲人學(xué)生在努力適應(yīng)這個(gè)世界，投入了很大的精力來學(xué)習(xí)使用工具，但他們的學(xué)習(xí)動(dòng)力較低，不僅嚴(yán)重依賴?yán)蠋熀图议L(zhǎng)，且由于視力下降，在構(gòu)建信息方面也有困難。我們作為設(shè)計(jì)師，該如何幫助盲人學(xué)生改善學(xué)習(xí)體驗(yàn)，幫助他們實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)呢？

該系統(tǒng)整合了盲生當(dāng)前有效的學(xué)習(xí)方法和資源，特別保留了教師、家長(zhǎng)和自身環(huán)境這三個(gè)要素在學(xué)習(xí)過程中發(fā)揮的積極作用。同時(shí)，這款設(shè)計(jì)通過實(shí)體交互幫助盲生理解信息層級(jí)，降低了盲生構(gòu)建知識(shí)系統(tǒng)的門檻，提高了他們的學(xué)習(xí)自主性。

這個(gè)錄音筆記系統(tǒng)的目的是幫助盲生做筆記和復(fù)習(xí)知識(shí)。通過錄音筆記設(shè)備，學(xué)生可以輕松地錄制課程，在課堂上標(biāo)記關(guān)鍵時(shí)間戳，并在課后通過按鍵交互快速定位到課堂標(biāo)記。設(shè)備上的三個(gè)同心的圓形旋鈕代表著三個(gè)信息單元-小節(jié)-知識(shí)點(diǎn)的層級(jí)結(jié)構(gòu)，幫助盲生理解知識(shí)架構(gòu)。學(xué)生還可以通過連接兩個(gè)設(shè)備來彼此分享自己的筆記。同時(shí)，該系統(tǒng)還包含一款手機(jī)應(yīng)用程序（app），允許教師和家長(zhǎng)將聽力材料上傳到錄音筆記設(shè)備并查看和監(jiān)督學(xué)生的筆記和復(fù)習(xí)情況。此外，該系統(tǒng)設(shè)有一定的激勵(lì)機(jī)制，幫助學(xué)生養(yǎng)成學(xué)習(xí)習(xí)慣并建立學(xué)習(xí)興趣。

進(jìn)入特殊學(xué)校進(jìn)行實(shí)地調(diào)研和訪談，了解背景，收集問題。梳理盲生學(xué)習(xí)體驗(yàn)中存在的主要問題和設(shè)計(jì)目標(biāo)。頭腦風(fēng)暴設(shè)計(jì)概念，繪制草圖。制作初步概念原型機(jī)并進(jìn)行用戶測(cè)試，發(fā)現(xiàn)手持錄音機(jī)的形狀等問題導(dǎo)致盲人無法分辨產(chǎn)品方向。完善設(shè)計(jì)，3D打印原型機(jī)。