26 חידושים מדהימים ששיפרו את העולם ב-2015

מההתחלה, 2015 הייתה בשלה לחדשנות משנה עולמית.

בתחילת ינואר ראינוביל גייטס שותה מים נקייםהומר מבוצת ביוב ופסולת אנושית על ידי מעבד מיוחד. בפברואר, עובדים סוציאליים ומדעני מחשבהמציא אלגוריתםלמניעת התפשטות HIV בקרב נוער חסר בית. במרץ, מעבדת מחקריצר מיקרו-שבבזה יכול למעשה לעזור לגשר על הפער הדיגיטלי במדינות מתפתחות.

ראה גם:

והרעיונות וההמצאות המהפכניות המתמודדות עם הבעיות הדוחקות ביותר בעולם המשיכו להגיע לאורך כל השנה.

מנעל ספורט חדשה שעוזרת לאנשים עם מוגבלות פיזית, ל"ננו-סדינים" שיכולים לספוג דליפת שמן, ועד לבנדי שמספקת יוד נחוץ לנשים בהודו, אלו הם כמה מהחידושים האהובים עלינו שבאמת עשו את ההבדל ב-2015.

1. המכונה שהופכת קקי למי שתייה נקיים

בְּעֵרֶך2.4 מיליארד אנשיםברחבי העולם לא הייתה גישה לתברואה בסיסית ובטוחה בשנת 2015, בעוד שיותר מ-660 מיליון אנשים השתמשו במקורות מי שתייה לא משופרים.

קרן גייטס שוחחה עם מהנדסים כדי להבין כיצד נוכל להשתמש בטכנולוגיה כדי להתמודד עם הבעיות הללו. פיטר ג'אניקי, מנכ"ל Janicki Bioenergy,פיתח מכונה(מוצג בסרטון למעלה) הממיר בוצת ביוב למי שתייה נקיים, חשמל ואפר נטול פתוגנים תוך דקות ספורות.

המעבד יכול לעזור למדינות מתפתחות הן על ידי אספקת מים ואנרגיה נקיים, כמו גם העסקת יזמים שיפעילו אותו באזורים שבהם הוא נחוץ ביותר.

2. האלגוריתם שיכול למנוע HIV בקרב נוער חסר בית

כדי למנוע התפשטות HIV בקרב חסרי בית, חוקרי USC פונים למתמטיקה:https://t.co/FdNH5LgDx4 pic.twitter.com/F8yKOJdcZZ- USC (@USC)4 בפברואר 2015

חוסר בית משפיע על כ-2 מיליון אנשים בין הגילאים 13 עד 24 מדי שנה בארצות הברית - 11% מהם נשאי HIV. אבל חוקרים בבתי הספר לעבודה סוציאלית והנדסה של אוניברסיטת דרום קליפורניהפיתח אלגוריתם חדשבשם PSINET, המשתמשת בבינה מלאכותית כדי לזהות את האדם הטוב ביותר בקהילה מחוסרי בית ספציפית כדי להפיץ מידע חשוב על מניעת HIV בקרב בני נוער.

מדעני מחשב מיפו את החברות של בני נוער חסרי בית בסוכנות מקומית להומלסים בלוס אנג'לס. האלגוריתם בוחן את רשת החברות הזו, ועובר דרך אלפי אפשרויות עבור האדם עם הטווח הגדול ביותר בנקודת זמן מסוימת. אותו "מנהיג עמיתים" יכול אז ללמוד על מידע בסיסי, כמו היכן להיבדק ל-HIV, ובתמורה לספק לחוקרים מידע נוסף על קהילת חסרי הבית.

לפי החוקרים, PSINET הפיצה 60% יותר מידע לקהילות מאשר קמפיינים טיפוסיים מפה לאוזן.

3. טכנולוגיית הסניקרס המיועדת לאנשים עם מוגבלויות

בשנת 2012, מתיו וולצר, שיש לו שיתוק מוחין, כתב מכתב לנייקי וביקש מהחברה ליצור נעלי ספורט שאנשים עם מוגבלות יכולים ללבוש ולהוריד בקלות ללא עזרת אחרים. השנה, החברההכריז על קו חדש של הנעלה- Flyease - בעל רוכסן המשתרע מסביב לגב הנעל.

במקום שרוכים, שקשים להפליא לאנשים עם הפרעות תנועה, נפגעי שבץ וקטועי רגליים, הרוכסן מאפשר "לקלף" אותו ביד אחת ולהחליק את הרגל פנימה בקלות.

המנהל הבכיר לחדשנות אתלטים של נייקי, טובי האטפילד, עיצב את הטכנולוגיה ועבד עם וולזר כדי לפתח ולבדוק את נעלי הספורט.

4. המכשיר מציל חיים שיכול לאטום פצע תוך פחות מדקה

המכשיר החדש של RevMedX סטארטאפ באורגוןXSTAT 30הוא מזרק מלא בספוגים זעירים ותואמים ביו, אותם ניתן להזריק לפצע עמוק כדי לספוג דם ולאטום אותו תוך פחות מדקה. למרות שהוא נמצא בשימוש בשדה הקרב מאז אפריל 2014, הוא אושר לאחרונה על ידי ה-FDA לשימוש אזרחי.

חוקר RevMedx אמר ל-PBS NewsHour כי הספוגים מתרחבים עד פי 15 מגודלם כאשר הם יוצרים מגע עם דם, מה שמאפשר להם להפעיל לחץ פנימי על דפנות חלל הפצע ולחסום את זרימת הדם. הספוגים יחליפו את השיטה המסורתית של חובש אריזה עמוקה של פצע בגזה ושמירה על לחץ.

5. ה"אינטרנט על שבב"

פרויקט WiderNet, המבוסס באוניברסיטת צפון קרוליינה, צ'פל היל, פיתח אתספריית כיס eGranary- שבב שמנצל את הכוח של סמארטפונים, מחשבים ניידים וטאבלטים כדי לספק מידע לא מקוון ומשאבים חינוכיים למיליארדי אנשים ללא גישה לאינטרנט.

WiderNet התחברה עם משרדי חינוך, משרדי בריאות ובתי ספר למדעי המידע במדינות שונות, ומטרתה למלא כל "ספרייה על שבב" בכמה אלפי מסמכים שמוסד נתון, כמו בית ספר לרפואה בזמביה, מזהה כחומר הליבה שלו.

הפרויקט הגיע ליעד מימון ההמונים שלו במאי, והוא משתף פעולה עם ספרנים, מחנכים ומתנדבים ברחבי העולם כדי לאתר את המידע הדרוש ביותר.

6. כלי אוכל שמקלים על החיים לסובלים מדמנציה

הליקויים הקוגניטיביים והחושיים הקשורים לדמנציה מביאים לעתים קרובות לקושי באכילה - שפיכות, בלבול על ידי דפוסים מורכבים על כלי אוכל ועוד - ומתוך תסכול, הסובלים לרוב אוכלים פחות ממה שהם צריכים.

כדי להתמודד עם הנושא הזה, המעצב התעשייתי Sha Yaoיצר את Eatwell, ערכת אוכל בת שמונה חלקים המשתמשת ביותר מ-20 מאפיינים ברורים כדי להעניק לסובלים מדמנציה יותר עצמאות במהלך הארוחה. לדוגמה, לכלי הכלים יש תחתיות מלוכסנות לגריפה קלה, צבעים עזים להבחנה בין מזון וכלים ארגונומיים במיוחד.

7. רוטורים בהדפסת תלת מימד המקפיאים מי ים למי שתייה

GE כבר זמן רב מומחית בטכנולוגיית טורבינת קיטור להתפלת מים, אך בשנת 2015 היא החלה למזער את התהליך.

אמהדורת חדשותמהחברה מסביר:

"כחלק מטכנולוגיית התפלת המים המפותחת עם [משרד האנרגיה האמריקני], חוקרים משתמשים באותה מכונות טורבו של טורבינת קיטור תלת מימדית המודפסת בצורה ממוזערת כדי לדחוס ולהזרים תערובת של אוויר, מלח ומים דרך קירור יתר. לולאה שמקפיאה מי ים על ידי הקפאת התערובת, המלח נפרד בצורה מוצקה ומשאיר רק את הקרח.

העיצוב הוא דרך בעלות נמוכה ובאנרגיה נמוכה ליצור מי שתייה, ו-GE תמשיך לבדוק את הטכנולוגיה עד אמצע 2016 כדי להעריך את היתכנותה.

8. המנורות המופעלות על ידי צמחים

לכ-42% מהאזורים הכפריים בג'ונגל הפרואני אין חשמל, על פי סקר משקי הבית הלאומי האחרון של פרו שנערך על ידי המכון הלאומי לסטטיסטיקה ומידע.

האוניברסיטה להנדסה וטכנולוגיה (UTEC), אשר ידועהפיתוח טכנולוגיות חדשניותבתגובה לבעיות עולמיות דוחקות,יצר את ה-Plantalamparas-- מנורה הפועלת על כוח מפעל ומאירה את הכפר הקטן נואבו ספוסואה.

במהלך הפוטוסינתזה, הפסולת של הצמח מתפרקת באדמה, תוך יצירת אלקטרונים במהלך החמצון. צוות UTEC לוכד אלקטרונים אלה באמצעותאלקטרודות באדמהואחסנה בסוללות. תהליך זה יכול להדליק את נורות ה-LED למשך עד שעתיים.

9. חומר מהפכני שיכול לספוג נזילות שמן גדולות

חוקרים מאוניברסיטת דיקין באוסטרליה, יחד עם מדענים מאוניברסיטת דרקסל בפילדלפיה ואוניברסיטת מיזורי, פיתחו סוג של"ננו-סדין" שיכול לנקות נזילות שמןכמו ספוג. כל יריעת ננו מורכבת מפתיתים שעובים של מספר ננומטרים בלבד (מיליארדית המטר) עם חורים זעירים, שיכולים להגיע לגודל של 5.5 מגרשי טניס.

"הנקבוביות בגליונות הננו מספקות את שטח הפנים לספיגת שמנים וממיסים אורגניים של עד פי 33 ממשקלה", אמר אחד החוקרים.

הצוות פיתח אב טיפוס בשלב מוקדם של הרעיון בשנת 2013, כאשר זה היה אבקה ועדיין לא היה לו שימוש מעשי.

10. מכשיר הכביסה המאפשר למכבסים לעשות שימוש חוזר במים במשך חודשים

שימוש במכונות כביסה20 ליטר מיםכדי להסיר כף אחת של לכלוך. כדי לחסוך במים ולשמור על יעילות, שלושה סטודנטים לתארים מתקדמים ב-MIT המציאוAquaFresco, סוג מסנן המאפשר למכונות כביסה לעשות שימוש חוזר ב-95% מהמים המופקים מכל עומס.

המכשיר מסנן פסולת וממחזר מים נקיים וחומרי ניקוי למחזורי ניקוי נוספים - עד שישה חודשים.

11. הדיור העמיד והשטוח לפליטים

520@Better_Shelterיחידות נמסרו לאחרונה לפעולות UNHCR ב#יָוָן:https://t.co/kuIfscMwSC pic.twitter.com/dj1vb3AUuC— UNHCR Innovation (@UNHCRinnovation)8 באוקטובר 2015

המקלט טוב יותרהוא מקלט זמני שנוצר מתוך מחשבה על פליטים, ואורך חיים צפוי של שלוש שנים. הוא מגיע באריזות שטוחות, מה שאומר שארגוני סיוע יכולים להעביר אותו ביעילות ולהרכיב אותו ללא כלים. המעצב יצר את המקלטים מתוך מחשבה על צרכי המשפחה, כך שכל אחד מהם כולל פאנל סולארי ומנורה לספק אור.

Better Shelter חבר עם סוכנות הפליטים של האו"ם UNHCR וה-קרן איקאהלהשתמש במקלטים במדינות שבהן הפליטים הכי זקוקים להם, כמו יוון.

12. מכשיר בעלות נמוכה המפשטת עירוי אוטומטי

במדינות מתפתחות מסוימות, כאשר מטופלים מדממים דם במהלך הלידה, הרופאים משתמשים במצקת ובבד גבינה כדי לבצע עירוי אוטומטי - איסוף ומיחזור דם עבור אותו מטופל במהלך הליך רפואי. שיטת עשה זאת בעצמך נחוצה מכיוון שהמכונות והציוד המשמשים בדרך כלל לעירוויים כל כך יקרים.

המכשיר הראשון של Sisu Global Health,ההמאפוס, הוא מוצר בעלות נמוכה שהופך את התהליך לפשוט יותר ותברואתי יותר. זה עובד כמו משאבת יד, שואב דם ואז מעביר אותו דרך שסתום לשקית דם לשימוש מאוחר יותר. מסנן מסיר קרישים וחלקיקים אחרים בדם.

The Hemafuse זכה בפרס ההשפעה החברתית לשנת 2015 בטקס ה-SXSW Eco Awards באוקטובר וקיבל השקעה של 100,000 דולר ממייסד AOL, סטיב קייס, בספטמבר.

13. בדיקת האנרגיה של בן 15 זה מונעת על ידי גלי אוקיינוס

האנה הרבסט מבוקה רטון, פלורידה, זכתה בתחרות2015 Discovery Education 3M Young Scientist Challengeעם אב הטיפוס של בדיקת האנרגיה שלה, המבקש "להציע מקור כוח יציב למדינות מתפתחות על ידי שימוש באנרגיה לא מנוצלת מזרמי אוקיינוס".

הגשושית משתמשת ב- aמדחף מודפס בתלת מימדמחובר לגנרטור הידרואלקטרי באמצעות מערכת גלגלות. הגנרטור הופך את תנועת גלי האוקיינוס ​​דרך המדחף לחשמל שמיש - כמות קטנה שתספיק להפעלת מכונת התפלה.

14. היד התותבת שיכולה ליצור תחושת מישוש

רוב התותבות לא יכולות לאפשר לעונדים שלהן להחזיר את חושי המישוש, אבל הגרסה האחרונה של DARPA של היד התותבת שלהמשתמש בנוירוטכנולוגיהלעשות בדיוק את זה.

חוקרים חיברו תותבת של גבר בן 28 - איד מכניתפותח על ידי המעבדה לפיזיקה יישומית (APL) באוניברסיטת ג'ונס הופקינס - ישירות למוחו באמצעות אלקטרודות על הקורטקס הסנסורי והקורטקס המוטורי שלו. הוא הפך לאדם הראשון שהיה מסוגל "לחוש" תחושות גופניות באמצעות יד תותבת, על פי DARPA.

15. ערכת כלים פשוטה לעזור לבנות לשטוף ולייבש רפידות לשימוש חוזר

מעצב המוצר Mariko Higaki Iwai וצוות של סטודנטים לאמנות יצרופלו, ערכה פשוטה המאפשרת לנערות במדינות מתפתחות לשטוף בקלות, לייבש ולשאת תחבושות היגייניות לשימוש חוזר. פלו שואפת להבטיח שבנות לא תפספסו בית ספר או עבודה בגלל הסטיגמה של הווסת, לא יחטפו בזיהומי רבייה ומחלות, וגם ישמרו על ביטחון עצמי.

המוצר הוא בעצם סלסילה סגורה המסובבת בין חוטים כדי לשטוף תחבושות היגייניות ולצמצם את זמן הייבוש. הסלסילה בפנים הופכת למתלה ייבוש, והערכה כוללת גם תיק נשיאה לנשיאת רפידות חדשות וישנות באופן דיסקרטי.

16. המכשיר תוצרת הסטודנט שעוזר לתינוקות לנשום

לפי ארגון הבריאות העולמי,מחלות נשימה חריפותהם אחד מסיבות המוות המובילות בקרב ילדים מתחת לגיל חמש. תינוקות המתקשים בנשימה זקוקים בדרך כלל ללחץ אוויר חיובי מתמשך (CPAP), תהליך פשוט שבמדינות מתפתחות דורש לעיתים רק צינור שקוע במים. אבל תינוקות במצוקה נשימתית חמורה דורשים אוורור לחץ חיובי באף לסירוגין (NIPPV), תהליך שלעתים קרובות דורש מכונות יקרות.

הNeoVent, אשר נוצרה על ידי סטודנטים לתואר ראשון באוניברסיטת מערב מישיגן, משתמשת במנגנון קערה הפוכה המתנודד כדי לספק שתי רמות לחץ הדרושות כדי לעזור לתינוקות לנשום.

המכשיר מאפשר לכל מרכז רפואי בעולם המתפתח המצויד בביצוע CPAP להתאים את המכונות שלו לביצוע NIPPV.

17. הלבנה הידידותית לסביבה שיכולה לחולל מהפכה בהודו

בהודו ישנם מאות אלפי כבשני לבנים המייצרים קרוב ל-200 מיליארד לבנים בשנה – והתהליך תורם במידה ניכרת לזיהום האוויר ולפליטת גזי חממה. מפעלי נייר גם משליכים אפר דוודים במזבלות, מה שמשפיע הן על בריאות האדם והן על בריאות הסביבה ואין לו שימוש מעשי.

בהתמודדות חזיתית עם שני הנושאים, סטודנטים ב-MIT פיתחו לבנה חדשה, הנקראתלבני אקו BLAC. התלמידים הכינו את הלבנה מאפר דוודים באמצעות טכנולוגיית הפעלה אלקלית בעלת אנרגיה נמוכה במקום ירי בכבשן.

בסופו של דבר, הפרויקט ממחזר פסולת תעשייתית לחומרי בניין. הסטודנטים עובדים כעת בעיר Muzaffarnagar, Uttar Pradesh, שם הם משתפים פעולה עם בעל מפעל נייר כדי ליישם מפעל פיילוט באתר.

18. הרצועות להדפסה לבדיקות ביתיות של מחלות זיהומיות

חוקרים מאוניברסיטת פלורידה אטלנטיק יצרורצועות נייר ופלסטיקלבדיקות אבחון ביתיות של HIV, E.coli, Staphylococcus aureas וחיידקים אחרים, כמו גם אפליקציה לסמארטפון שיכולה לזהות חיידקים אלה באמצעות תמונות מרחוק.

לפי חברת פאסט, בדיקת E.coli עשויה מנייר (צלולוזה) ומודפסת בתערובת של נוגדנים וננו-חלקיקי זהב. אם נמצא חיידק, שינוי צבע מצביע על תוצאה חיובית.

בדיקת ה-HIV הפלסטית תתחיל בניסויים בבית החולים Brigham and Women's בבוסטון, והחוקרים מקווים למסחר את הבדיקות עד אמצע 2016.

19. הבינדי מספק יוד נחוץ לנשים עניות בהודו

נשים בהודו לובשות באופן מסורתי בינדי - נקודה קטנה בין הגבות - למטרות דתיות או כדי להראות שהן נשואות, אבל זה גדל בפופולריות בקרב כל הנשים.

של טלוואר בינדינקודה מצילת חייםיש מטרה עוד יותר גבוהה: בריאות חיונית.

ה-Live Saving Dot מצופה ביוד ומספקת את הכמות המומלצת של150-220 מיקרוגרם מהחומר התזונתימדי יום לנשים עניות בהודו, שם בערך350 מיליון אישנמצאים בסיכון למחסור ביוד. חוסר ביוד עלול לגרום למספר בעיות בריאותיות, במיוחד במהלך ההריון של אישה.

יוד יכול להיספג דרך העור, והנקודה הצלת חיים תהיה תוסף תזונה זול במיוחד -- זהעולה רק 10 רופי, או 16 סנט, עבור חבילה של 30 בינדיס. הוא הופץ לנשים ברחבי הודו הכפרית באמצעות מחנות בריאות ומרפאות במספר כפרים.

20. הכוורת הקוצרת דבש לבדה

שני ממציאים אוסטרים יצרו אתכוורת Flow Hive, המאפשר לדבוראים לקבל דבש מהברז מבלי לפתוח את הכוורת ולהפריע לדבורים.

הכוורת חדשניתמסגרות מורכבות מתאי חלת דבש שנוצרו חלקית, המאפשרות לדבורים להשלים את המסרק עם השעווה שלהן לפני מילוי התאים בדבש. כוורנים אז צריכים רק לסובב ידית כדי לפצל את התאים בצורה אנכית, כך שהדבש יכול לטפטף למטה לבסיס המסגרת ולצאת מהכוורת.

לכוורת הזרימה יש חלון ברור כך שתוכלו לצפות בדבורים, שלדברי הממציאים יכולים לעזור במחקר מדעי מבלי להפריע להן.

21. דונגל לסמארטפון לבדיקות אבחון של 15 דקות

צוות חוקרים בבית הספר להנדסה של אוניברסיטת קולומביה פיתח אדונגל לסמארטפון בעלות נמוכהשיכול לזהות זיהומים המועברים במגע מיני מדקירת דם בדם תוך 15 דקות.

עובדי שירותי בריאות ברואנדה השתמשו בדונגל בתוכנית פיילוט על ידי בדיקת דם מ-96 חולים שנרשמו במרפאות למניעת העברה מאם לילד או במרכזי ייעוץ ובדיקה מרצון. הם היו צריכים רק 30 דקות של אימון. המשתמשים רק צריכים למקם את הדם בקולט הפלסטיק, להכניס אותו לקסטת המיקרופלואידית, לפתוח את האפליקציה הנלווית, להכניס את הקסטה לדונגל וללחוץ על הנורה כדי להתחיל זרימה. לאחר 15 דקות, התוצאות מוצגות בסמארטפון.

לְפִימגזין סמיתסוניאן, המכשיר עולה 34 דולר.

22. טיפול מתקדם זה לצהבת בילודים

צהבת היא הסיבה העיקרית לכך שילודים מאושפזים מחדש בבתי חולים ברחבי העולם, ומיליונים אינם מקבלים טיפול יעיל.

עמותה עטורת הפרסים של מכשור רפואי D-Rev השיקה השנה את המוצר החדש שנולד שלה --Brilliance Pro, גרסה מתקדמת של המוצר שלה Brilliance Classic משנת 2012, אשרמטפל בצהבת יילודעם פוטותרפיה מתוחכמת.

Brilliance Pro משתמש במד אור משולב, יש לו פונקציונליות מורחבת והוא מלוטש יותר לעבוד טוב יותר ב-NICU. הוא נמכר במחיר של 400 דולר, והמפיץ הוא Phoenix Medical Systems בהודו.

23. תותבת מפרק הברך הטובה ביותר עבור קטועי רגל בעולם המתפתח

בנוסף לבריאות היילוד, D-Rev עובד גם על ניידות. השנה היא השיקה אתהגרסה האחרונה של ReMotion Knee, מפרק ברך תותב בעל ביצועים גבוהים המיועד לאנשים בעולם המתפתח.

ה-ReMotion Knee עובדת עם מערכות רגליים תותבות סטנדרטיות ועומדת באקלים לח ורטוב, והיא משתלמת במחיר של 80 דולר. עד כה, D-Rev התאים ל-7,351 קטועי רגל עם ברך ReMotion.

24. קעקוע זמני המסייע לחולי סוכרת לעקוב אחר רמת הסוכר בדם

חולי סוכרת צריכים כיום לבדוק את רמת הסוכר בדם מספר פעמים ביום עם דקירת אצבע כואבת. אבל מהנדסי ננו באוניברסיטת סן דייגו פיתחו אקעקוע זמנישמחלץ ומודד באופן לא פולשני את רמות הגלוקוז בנוזל בין תאי העור.

הקעקוע עדיין לא מספק את הרמות המספריות הדרושות, אבל המהנדסים אומרים שבסופו של דבר יהיו לו יכולות Bluetooth כדי להשיג קריאות כאלה. השיטה יכולה לסלול את הדרך לשימושים נוספים בטכנולוגיה, כמו משלוח תרופות דרך העור.

25. חיישן החמצת האוקיינוס ​​המחייה את השימור

ה-Wendy Schmidt Ocean Health XPRIZE נועד לשפר את הבנתנו כיצד פליטת פחמן דו חמצני משפיעה על החמצת האוקיינוסים, המשפיעה על חיי הים ומשבשת את שרשרת המזון.

הזוכה בתחרות,חיישני פרץ שמש, פיתח חיישן פורץ דרך שיכול לעמוד בניטור ארוך טווח של pCO2 ו-pH, ויכול להוכיח את חשיבותו בהבנת החמצת האוקיינוסים והצלת האוקיינוסים.

26. האפליקציה שעוזרת לעיוורים לראות דרך עיניהם של אחרים

תהיו העיניים שליהיא אפליקציית אייפון המאפשרת למשתמשים "להשאיל" את עיניהם לעיוורים. זה מחבר בין משתמשים עיוורים למתנדבים ברחבי העולם כדי להשתמש בוידאו צ'אט חי ולבקש מהם לתאר את מה שהם רואים ולענות על כל שאלה.

לפי אתר האינטרנט שלה, האפליקציה סייעה עד כה לכמעט 115,000 משתמשים עיוורים.