Ganadores Globales del Premio James Dyson 2024
El James Dyson Award ha anunciado a sus dos ganadores globales, quienes recibirán cada uno £30,000 por resolver problemas significativos en los ámbitos de la medicina y la sostenibilidad. Este concurso internacional de diseño estudiantil, que ya ha apoyado más de 400 inventos innovadores de jóvenes ingenieros y científicos de todo el mundo, recibió más de 2,000 propuestas este año.
-
GANADOR EN MEDICINA – ATHENA
Inventado por Olivia Humphreys, diseñadora de 24 años de Irlanda, después de presenciar el doloroso proceso de su madre durante su lucha contra el cáncer. Athena es un dispositivo portátil y asequible para pacientes de quimioterapia que utiliza enfriamiento del cuero cabelludo para prevenir la pérdida de cabello. Cuesta solo una vigésima parte de la tecnología existente actualmente y puede usarse fuera del hospital, reduciendo el tiempo que los pacientes deben pasar ingresados.
-
GANADOR EN SOSTENIBILIDAD – AIRXEED RADIOSONDE
Creado por los investigadores posdoctorales Shane Kyi Hla Win y Danial Sufiyan Bin Shaiful de Singapur, airXeed Radiosonde es un sensor reutilizable inspirado en la naturaleza para la predicción meteorológica. A diferencia de los globos meteorológicos actuales, no genera toneladas de residuos plásticos y electrónicos. Además, desciende de forma inteligente, inspirado en las semillas de arce, evitando colisiones con aviones y aterrizando en zonas designadas para su recolección.
“Hace casi 20 años creamos el Premio James Dyson para animar a los estudiantes universitarios a resolver problemas. Y desde entonces hemos recibido miles y miles de candidaturas. Es maravillosamente alentador ver cuántos estudiantes tienen soluciones a graves problemas mundiales. En lugar de sentarse y hablar de ello, están haciendo algo al respecto, y eso es lo que fomenta el Premio James Dyson. Tenemos dos ganadores brillantes este año a los que estamos encantados de apoyar, y espero que el Premio les dé un trampolín hacia el éxito futuro.”
Sir James Dyson, Fundador e Ingeniero Jefe de Dyson
Ganadora en medicina – Athena, de Olivia Humphreys, Irlanda
-
-
El problema: Entre el 65% y el 99% de los pacientes que reciben quimioterapia experimentan pérdida de cabello inducida por el tratamiento¹. Las técnicas actuales para prevenir la caída del cabello suelen usar enfriamiento del cuero cabelludo, un método que consiste en aplicar temperaturas extremadamente bajas en el cuero cabelludo antes, durante y después de la quimioterapia, lo que puede resultar muy doloroso para los pacientes. Este método reduce la caída del cabello al contraer los vasos sanguíneos y limitar el flujo de sangre hacia el cuero cabelludo. Además, después de la quimioterapia, el enfriamiento puede ayudar a que el cabello crezca más rápido y más fuerte².
Sin embargo, la disponibilidad de este enfriamiento del cuero cabelludo es limitada debido a sus altos costos. Además, garantizar que el equipo se ajuste correctamente al paciente y el tiempo adicional que requiere en el hospital son obstáculos importantes. Existen alternativas manuales más económicas, pero son menos efectivas y no ofrecen resultados duraderos.
No todos los hospitales ofrecen enfriamiento del cuero cabelludo. De hecho, en Irlanda, solo 8 de los 86 hospitales del país cuentan con esta tecnología.³
-
La solución: Olivia Humphreys, una graduada de 24 años en diseño de productos y tecnología, inventó Athena para abordar estos problemas después de presenciar el impacto de la pérdida de cabello inducida por la quimioterapia cuando a su madre le diagnosticaron cáncer en 2019. Al pasar tiempo con su madre durante el tratamiento, Olivia se inspiró para reinventar la tecnología de prevención de la caída del cabello.
Athena es un dispositivo portátil, termoelectrónico y diseñado para prevenir la pérdida de cabello mediante el enfriamiento del cuero cabelludo. Es más económico y ahorra tiempo en comparación con los modelos hospitalarios actuales, sin comprometer la calidad.
-
Los productos de enfriamiento actuales usan tecnología de refrigeración que requiere estar conectada a una fuente de energía constante. Esto obliga al paciente a llegar al hospital 30 minutos antes y permanecer 90 minutos adicionales tras la infusión para el enfriamiento pre y post-tratamiento. Athena, que funciona con batería y pesa alrededor de 3 kg, incluye un estuche de transporte y una pieza de enfriamiento para la cabeza que se adapta a diferentes formas de cráneo, permitiendo a los pacientes pasar menos tiempo en el hospital durante un día de infusión. Utiliza semiconductores termoeléctricos de bajo costo, conocidos como Peltier, para enfriar un tanque de agua. Esta agua fría circula alrededor de la cabeza mediante un diseño inteligente de la pieza de enfriamiento.
Con Athena, los pacientes pueden iniciar y finalizar el proceso de enfriamiento del cuero cabelludo por su cuenta desde donde deseen, como la comodidad de su hogar. A plena potencia, el dispositivo puede funcionar durante 3,5 horas, permitiendo al paciente desplazarse al hospital y regresar mientras realiza el enfriamiento, además de moverse libremente durante la infusión, por ejemplo, para ir al baño. Athena busca devolver el control a los pacientes en un momento en el que suelen tener poco. Además, Olivia eligió colores vivos para los materiales del dispositivo como una alternativa a los tonos clínicos convencionales de los hospitales. Inspirado en la poderosa diosa griega Atenea, símbolo de sabiduría y estrategia, el dispositivo representa la resiliencia, una cualidad común en quienes enfrentan enfermedades graves como el cáncer.
El costo estimado de Athena sería de unos 1.000 €, según Olivia, una cifra significativamente menor en comparación con los dispositivos industriales, que suelen costar a partir de 20.000 €. Athena tiene el potencial de hacer que la prevención de la pérdida de cabello sea más accesible y asequible tanto para pacientes como para proveedores de atención médica. La visión ideal de Olivia incluye asociarse con hospitales y organizaciones benéficas para ofrecer Athena a través de un esquema de alquiler o préstamo. Para llevar a Athena al siguiente nivel, se necesita una investigación y desarrollo exhaustivos, y el premio del James Dyson Award servirá como punto de partida. A largo plazo, Olivia está explorando nuevas tecnologías para futuros métodos de prevención de la pérdida de cabello más allá del enfriamiento del cuero cabelludo.
-
“No he tenido cáncer, pero miembros de mi familia sí lo han tenido, y la pérdida de cabello es una parte particularmente deprimente e incapacitante del tratamiento de quimioterapia. Puedes congelar tu cuero cabelludo, pero esto debe hacerse en instalaciones especiales, que no siempre están disponibles, son costosas y muy dolorosas. La ganadora de este año en la categoría médica, Olivia Humphreys, ha abordado este problema diseñando Athena, un dispositivo portátil para enfriamiento del cuero cabelludo. Puedes usarlo mientras viajas, en el coche de ida y vuelta al hospital, o en casa. Es una alternativa de bajo costo accesible para todos, con el potencial de marcar una verdadera diferencia.”
Sir James Dyson, Fundador e Ingeniero Jefe de Dyson
-
“Estoy increíblemente orgullosa del esfuerzo, la ambición y el compromiso que se invirtieron en crear Athena. El reconocimiento del James Dyson Award valida no solo mi trabajo, sino también las historias y conocimientos compartidos por personas que han vivido el tratamiento contra el cáncer. Mi madre inspiró este camino, y es increíblemente emotivo y gratificante que mi proyecto haya llegado a este nivel. El premio me ha motivado a reconocer mi potencial y abre emocionantes oportunidades para mí como joven diseñadora e innovadora.”
Olivia Humphreys, inventora de Athena
-
“La pérdida de cabello es uno de los efectos secundarios más visibles y angustiantes de la quimioterapia. Las técnicas actuales de enfriamiento del cuero cabelludo pueden reducir el riesgo o la magnitud de la pérdida de cabello, pero requieren que los pacientes estén conectados en la unidad de quimioterapia durante un tiempo antes y después de la infusión, comprometiéndolos a un día largo en el hospital. Esta nueva versión móvil permitirá a los pacientes tener más libertad, recuperar parte de su día y también liberar tiempo valioso en las sillas de quimioterapia para que otros pacientes puedan recibir tratamiento.”
Profesor Mark Beresford, oncólogo consultor en el Royal United Hospital Bath
Ganador en Sostenibilidad – AirXeed Radiosonde, de Shane Kyi Hla Win y Danial Sufiyan Bin Shaiful, Singapur
-
-
El problema: Cada día, estaciones meteorológicas de todo el mundo lanzan dispositivos mediante globos meteorológicos para recopilar datos atmosféricos esenciales que permiten realizar predicciones climáticas precisas. Estos pequeños dispositivos, llamados radiosondas, miden la presión atmosférica, temperatura, humedad, velocidad y dirección del viento, y transmiten esta información a estaciones terrestres, ayudando a los meteorólogos a rastrear patrones meteorológicos y prever condiciones futuras. Sin embargo, los dispositivos actuales son de un solo uso y contribuyen a toneladas de residuos plásticos y electrónicos a nivel mundial.
Cuando el globo que transporta la radiosonda alcanza grandes altitudes, estalla, y el sensor desciende rápidamente, a menudo estrellándose en lugares remotos de difícil y costosa recuperación⁴, sin recopilar más datos atmosféricos durante la caída.
Existen 1.300 estaciones meteorológicas en todo el mundo⁵, y se calcula que cada una lanza al menos dos radiosondas de un solo uso al día. Esto significa que, en un año, se liberan casi un millón de radiosondas, con un costo estimado de 190 millones de dólares y que generan aproximadamente 48 toneladas de residuos electrónicos⁶.
-
La solución: El ganador global de sostenibilidad de este año tiene como objetivo hacer que las predicciones meteorológicas sean más ecológicas. AirXeed Radiosonde es un dispositivo reutilizable que aborda la cantidad de residuos electrónicos creados por las radiosondas de un solo uso en el mercado. También tiene como objetivo aumentar la cantidad de datos atmosféricos que estos dispositivos recopilan, mejorando la calidad de las predicciones.
Los jóvenes ingenieros Shane Kyi Hla Win y Danial Sufiyan Bin Shaiful, de la Universidad de Tecnología y Diseño de Singapur, se inspiraron en la naturaleza para crear AirXeed Radiosonde. Su enfoque fue mejorar el descenso y el final del ciclo de vida de una radiosonda para hacerlas reutilizables, reduciendo los residuos electrónicos y minimizando la contaminación en áreas remotas.
-
El equipo utilizó la autorrotación de las semillas de arce como solución. La forma asimétrica de una semilla de arce genera sustentación y resistencia, permitiéndole girar como un helicóptero mientras cae. Shane y Danial aplicaron este principio al diseño de su radiosonda, permitiéndole descender en espiral. Esto no solo ralentiza el dispositivo, evitando daños al impactar con el suelo, sino que también aumenta la probabilidad de que aterrice en una ubicación accesible, haciendo que la recuperación y reutilización sean más fáciles. El equipo utilizó aprendizaje automático para optimizar este diseño para el mejor rendimiento de vuelo. El descenso controlado de AirXeed permite que recopile y transmita más datos atmosféricos a las estaciones meteorológicas, ya que las radiosondas tradicionales no pueden hacerlo.
Para evitar colisiones con aeronaves y condiciones muy ventosas que podrían desviar el descenso, el dispositivo detiene su autorrotación al pasar por la altitud de crucero de las aeronaves. Entra en un modo de caída en picado para aumentar su velocidad. El equipo también añadió un controlador a bordo para gestionar la estabilidad y la trayectoria de vuelo del dispositivo, para que aterrice sin impacto cerca de la zona de recolección más cercana para su reutilización. Este controlador está mejorado con aprendizaje automático para estimar la velocidad y dirección del viento a bordo, así como para seleccionar la mejor ubicación de aterrizaje. Las zonas de recolección se establecerían en función de los patrones climáticos y la colaboración con los gobiernos locales. Equipado con GPS y navegación de vuelo, la radiosonda seleccionaría la zona de recolección óptima entre múltiples opciones en cada estación meteorológica, asegurando un retorno suave basado en el clima y la trayectoria de vuelo.
Shane y Danial priorizaron la sostenibilidad en su elección de materiales, usando madera de balsa y espuma para el ala ligera y el carenado. Los componentes modulares permiten un fácil reemplazo y reciclaje de las partes desgastadas, atendiendo a las necesidades de la industria.
-
“Los globos meteorológicos que recopilan información atmosférica caen de nuevo a la Tierra y contaminan el medioambiente con desechos electrónicos. Shane y Danial, nuestros ganadores en sostenibilidad, han encontrado una manera muy inteligente de devolver estos dispositivos a la Tierra exactamente donde los operadores quieren que aterricen. AirXeed Radiosonde utiliza el principio de la semilla de arce, descendiendo suavemente como un helicóptero, pero también acelerando en áreas donde es probable que haya aviones. Este es un detector meteorológico reutilizable que reduce los desechos ambientales y ahorra dinero. Creo que es una idea muy ingeniosa.”
Sir James Dyson, Fundador e Ingeniero Jefe de Dyson
-
“Ganar el premio global de sostenibilidad del James Dyson Award es un gran paso adelante para nosotros. Demuestra que nuestro diseño tiene potencial y nos brinda una plataforma para mostrar cómo AirXeed Radiosonde puede mejorar positivamente la industria meteorológica; escucharlo de James Dyson en persona lo hace aún más especial. Es increíblemente motivador ver cómo una figura tan prominente en la innovación se toma el tiempo para alentar a jóvenes inventores como nosotros a desarrollar soluciones sostenibles que aborden desafíos globales críticos”.
Shane Kyi Hla Win, inventor de airXeed Radiosonde
-
“Con el reconocimiento del premio, esperamos conectarnos con expertos de la industria meteorológica, asegurar colaboraciones y atraer financiamiento para probar y desarrollar aún más nuestro diseño. Es un gran impulso en nuestro camino hacia convertir AirXeed Radiosonde en una solución completamente realizada que pueda reducir los desechos electrónicos y hacer que el monitoreo meteorológico sea más inteligente y sostenible.”
Danial Sufiyan, inventor de airXeed Radiosonde
-
“Las observaciones con radiosondas son fundamentales en la meteorología, ya que proporcionan perfiles verticales detallados de temperatura, humedad, presión y viento a través de la atmósfera. Estamos encantados de ver a jóvenes inventores como Shane y Danial interesarse por la sostenibilidad ambiental de las radiosondas, con innovaciones que ofrecen el potencial de recuperación y reutilización. Les animamos a continuar innovando con miras a desarrollar soluciones prácticas que puedan apoyar a la industria meteorológica."
Choo Huat Aik, Director Interino del Servicio Meteorológico de Singapur
