James Dyson Award 2015 Finale

Der Gewinner des James Dyson Award 2015 ist Voltera V-One aus Kanada. Das Rapid-Prototyping System Voltera V-One druckt Leiterplatten in Minuten.

Der Gewinner des James Dyson Award 2015 steht fest: Es handelt sich um das Projekt „Rapid-Prototyping System Voltera V-One“ aus Kanada, das Leiterplatten in Minuten druckt. Auf dem zweiten und dritten Platz folgen „Green Fairy“ mit Zellperlen aus Mikroorganismen für besseres Wasser ohne Schadstoffe und „Express Dive“, eine kostengünstige Lösung für  Hobbytaucher.

Leiterplatten findet man heute überall – in Smartphones genauso wie in biomedizinischen Geräten. „Um neue Elektroniksysteme zu entwickeln, sind Ingenieure, Erfinder und Studierende auf schnell verfügbare und günstige Prototypen-Leiterplatten angewiesen. Doch deren Herstellung ist zeitaufwändig und teuer. In der Regel schickt man die Entwürfe zuerst nach Übersee, wo die Leiterplatten anschließend hergestellt werden. Das Problem: Sobald auch nur eine minimale Änderung in den Entwürfen vorgenommen wird, muss der gesamte Prozess wieder von vorne beginnen. In unserer durch den 3D-Druck revolutionierten Welt wirkt dieser Prozess beinahe prähistorisch. Dabei sind die Folgen tatsächlich gravierend: Die Produktivität der Entwickler wird eingeschränkt, Unternehmen – vor allem kleine und mittlere Unternehmen und Start-ups – leiden bei der Markteinführung neuer Technologien spürbar“, erklären die vier Studierenden der Ingenieurwissenschaften der Universität Waterloo in Kanada, die sich des Problems angenommen und eine Lösung gefunden haben. „Mit Voltera V-One lassen sich Prototypen-Leiterplatten direkt vor Ort und schon innerhalb weniger Minuten ausdrucken. Dabei ist der Leiterplattendrucker gerade einmal so groß wie ein handelsüblicher Laptop. Eine Erfindung, die die Start-up Industrie verändern kann – und deshalb heute den internationalen James Dyson Award gewonnen hat“, erklärt Dyson.

Bekannte Technologien entscheidend weiter entwickelt

Mitgründer Alroy Almeida erläutert: „Der Voltera V-One verwendet dieselben Rapid-Prototyping-Prinzipien wie ein herkömmlicher 3D-Drucker. Er ist aber in der Lage, leit- und isolierfähige Tinten zu nutzen und so funktionale, zweischichtige Leiterplatten zu produzieren. Zudem fungiert er als Lötpastenspender. So können der Leiterplatte problemlos weitere Komponenten hinzugefügt werden: Die Lötpaste muss dafür nur mit einem 550W-Lötkolben wieder verflüssigt werden. Viele Experten haben uns gesagt, dass unsere Pläne viel zu ambitioniert sind. Es sei unmöglich, ein Produkt, das effektiv Prototypen- Leiterplatten herstellt, zu bauen. Wir haben das als Herausforderung gesehen.“

Die Plätze zwei und drei

Platz zwei auf internationaler Ebene des James Dyson Award 2015 geht an das Projekt „Green Fairy“ von Wei-Lun Huang und Hui-Huang Tsai von der Universität Chung Hua in Taiwan.

Das Problem: „Menschliche Stoffwechsel-Endprodukte, Düngemittel, Tierdung, Pestizide und Reinigungsmittel gelangen täglich in die Flüsse. Hier verschmutzen sie das Wasser und fördern die Algenblüte. Der Algenwuchs ist sehr gefährlich. Im Wasser entsteht ein Mangel an Sauerstoff und Sonnenlicht, Fische und Pflanzen sterben – die Algenblüte ist sogar giftig für Menschen. Gerade wirtschaftlich nicht so hoch entwickelte Länder benötigen eine einfache Lösung für dieses Problem. Am besten eine, die nicht von einer funktionierenden Infrastruktur und Verwaltung abhängig ist“, erklären Wei-Lun Huang und Hui-Huang Tsai, die auch gleich die Lösung präsentieren: „Green Fairy ist ein System aus biologisch abbaubaren Zellperlen. In den Zellperlen sind Mikroorganismen enthalten, die die Nährstoffe aus dem Wasser ziehen und dadurch die Algenblüte verhindern. Die Aktivität der Zellperlen wird vom aktuellen Kohlenstoff-Stickstoff- Verhältnis gesteuert: Sobald das Verhältnis in die eine oder andere Richtung kippt, sind keine Algenblüte verursachenden Nährstoffe mehr im Wasser, und die Zellperlen sterben ab.“

Platz drei geht an das Projekt „Express Dive“ von Cathal Redmond von Universität Limerick in Irland.

Das Problem: „Eine komplette Taucherausrüstung ist für Freizeittaucher zu schwer und zu teuer, zudem ist der Vorbereitungsprozess aufwändig und zeitintensiv. Schnorchel sind leider keine wirkliche Alternative: Die Luftröhren müssen über die Wasseroberfläche hinausragen, der Taucher kann nicht sehr tief tauchen“, erklärt Redmond.

Die Lösung: „Express Dive überwindet diese Schwierigkeiten mit einer völlig neuartigen Art von Taucherausrüstung. Durch die Beschränkung auf wenige, sehr kleine Teile werden Gewicht und Größe des Atemgeräts merklich verringert. Durch den Lufttank wird es möglich, ganz einfach in größere Tiefen vorzudringen. Sobald der Luftvorrat zur Neige geht, kehrt der Taucher einfach zur Oberfläche zurück, drückt auf einen Knopf und befüllt den 1-Liter-Tank erneut“, so Redmond. Übrigens: Nicht nur die Idee, auch der Preis begeistert: Das Endprodukt kostet nur 400 Euro.