The Design and Technology Lab is a joint venture between the Industrial Design Programme at Zurich University of the Arts (ZHdK) and the Product Development Group of the Swiss Federal Institute of Technology Zurich (ETHZ). The Lab is a cross-university education and research platform dedicated to interdisciplinary innovation projects.
An Interchangeable Prosthetic System for Long Stump Amputees
An Interchangeable Prosthetic System for Long Stump Amputees
The Design and Technology Lab is a joint venture between the Industrial Design Programme at Zurich University of the Arts (ZHdK) and the Product Development Group of the Swiss Federal Institute of Technology Zurich (ETHZ). The Lab is a cross-university education and research platform dedicated to interdisciplinary innovation projects.
The project has been commissioned by the International Committee of the Red Cross to further develop an existing prosthesis system for use in crisis areas. The goal of the project was the co-development of an existing prosthetic system by the ICRC for use in crisis areas.
Long Limbs Prosthetics allows the simple replacement of worn or defective individual parts. The modular design enables adaptation to individual needs. The system consists of four components: a foot shell made of elastic polyurethane in various colours and sizes; a keel connecting the foot to the joint; an ankle joint connecting the keel to the actual leg prosthesis; and a heavy-duty nut inside the prosthesis.
Three questions to Vasili Skoromnik:
In your diploma project you are working together with a prospective mechanical engineer. How does this influence your work?
We bring two different, sometimes conflicting perspectives to each step of the project and we are not alone in the quarantine. Sometimes we have to weigh constructive questions against usability, sometimes questions of manufacturability against conceptual considerations. We bring together a lot of knowledge and have a good working rhythm, which is enormously valuable in the current exceptional situation.
What surprised you most about this interdisciplinary work?
That a mechanical engineer is so good at CAD! And that the prostheses of the ICRC are really low-tech and have to be. The technology is practically from the Stone Age: the most complex part is a screw. We develop a very simple and very cheap solution - a challenge for the design.
What is your goal as a designer?
It is important to me to be able to solve real problems. I'm not interested in designing beautiful things for consumption. I want to be able to work where it really burns, where there is a need - for example, where people depend on a cleverly designed prosthesis.
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Es ist faszinierend die Welt von oben zu sehen. Kameradrohnen ermöglichen das Eintauchen in neue spannende Bildwelten und werden von Fotografen und Filmschaffenden vermehrt für einzigartige Bild- und Videoaufnahmen genutzt. Sich gleichzeitig auf den Bildausschnitt und die Steuerung der Drohne zu konzentrieren ist allerdings eine grosse Herausforderung.
Dimitri Gerster (ETHZ) und Naomi Stieger (ZHdK) haben eine neuartige Drohnensteuerung entwickelt, die es ermöglicht sich ausschliesslich auf die Aufnahme von Bildern zu fokussieren. KEA orientiert sich formal und haptisch an einer professionellen Kamera, wodurch gerade für Fotografen und Filmschaffende eine intuitive Bedienung entsteht. Spezifisch entwickelte Bedienungsfunktionen ermöglichen es präziser und vielfältiger mit dem entstehenden Bildmaterial zu arbeiten. Zentral hierbei ist das Ausführen von flüssigen Kamerafahrten und das einfache Finden von Bildausschnitten. So wird eine hohe künstlerische Freiheit ermöglicht und eine intuitive Flug- und Bildsteuerung geschaffen.
Dehydration ist eine der häufigsten Todesursachen unter Kleinkindern in Entwicklungsländern. Obwohl sie einfach behandelt werden kann, wird Dehydration selten rechtzeitig erkannt. So suchen Angehörige oft erst dann ärztliche Hilfe, wenn sich das Kind bereits in schlechtem Zustand befindet. Durch Ressourcenmangel in den Kliniken entstehen lange Wartezeiten, welche die Behandlung zusätzlich herauszögern.
Mit Ambica versprechen Linda Schnorf (ZHdK) und Jonas Conrad (ETHZ) ein Mittel zur Prävention solcher Todesfälle. Ambica wird als Manschette an Hand und Fuss getragen und überwacht mittels Sensoren per Bioimpedanzmessung den Wasserhaushalt des Kindes rund um die Uhr. Durch eine Trendanzeige erhält das Klinikpersonal Informationen darüber, ob sich der Zustand des Kindes verschlechtert und weitere Behandlungsmassnahmen getroffen werden müssen, oder ob die Behandlung anschlägt und das Kind frühzeitig nach Hause entlassen werden kann. Durch höhere Effektivität wird so der Behandlungszeitraum verkürzt. Eine rapide Verschlechterung des Gesundheitszustandes signalisiert der Sensor mit einem Alarm, wodurch Patientenkontrolle ohne ständige persönliche Überwachung durch Klinikpersonal ermöglicht wird. Somit können mehrere Kinder zur gleichen Zeit behandelt werden.
In der Bergwelt unterwegs. Eisige Windböen. Klamme Finger. Warmer Tee. Eine stärkende Suppe. Ein bewusster Umgang mit dem Flüssigkeitshaushalt ist wichtig. Packmass und Gewicht der Ausrüstung jedoch, sind auf ein Minimum reduziert.
Patrick Beutler (ETHZ) und Tobias Pestalozzi (ZHdK) kombinieren mit Peakboil die Thermosflasche mit einem Wasserkocher für den Outdoor-Einsatz. Beim Kochen im Freien gilt es, die offene Flamme vor den rauen Umweltbedingungen zu schützen, damit möglichst wenig Wärme entweicht. Der neuartige Flaschenkocher mit integriertem Sieder unterstützt energiesparendes Wasserkochen: Der Verbrennungsprozess im geschlossenen Hohlraum des Sieders findet unabhängig von äusseren Einflüssen statt und ermöglicht so eine konstante Wärmeleistung. Dies ist durch die Verwendung von Metall-3D-Druck möglich. Das gasbetriebene System ist auf das Aufgiessen von Speisen mit heissem Wasser ausgelegt und verbindet innovative Technik mit Nutzerfreundlichkeit selbst unter widrigen Bedingungen.
Stehende Gewässer können durch die landwirtschaftliche Nutzung der umgebenden Flächen oder durch Badegäste aus dem Gleichgewicht geraten. Die Folge ist ein überhöhtes Algenwachstum.
Florian Mauz (Bachelor, ETH Zürich) und Giovanni Cettuzzi (Bachelor, ZHdK) haben sich in Kooperation mit Phoster dieser Problematik angenommen. Das Resultat ihrer Arbeit ist Tylos, eine schwimmende Plattform bestückt mit speziellen Pflanzen, die das Nitrit aus dem Gewässer aufnehmen, bevor sich Algen bilden können. Der besondere Clou: durch eine Rotation der Insel wird das Wurzelwerk durch das Wasser bewegt und kann dadurch deutlich mehr Nitrit binden. Die Plattform ist aus ökologischen Materialien hergestellt und wird über ein Solarmodul betrieben.
Das Projekt wird von Phoster fortgeführt. Aktuell wird ein 1:1 Prototyp hergestellt mit dem ausführliche Tests durchgeführt werden sollen.
Die Nutzung von selbstgepressten Walnussöl hat im Westen von Nepal eine lange Tradition. In Bergdörfern werden die Nüsse gesammelt und vor Ort in einem zeitaufwendigen Verfahren zunächst mit Steinen geknackt, von Hand sortiert, mit Mörsern gestampft und schliesslich von Hand gepresst.
Mattis Stolze (Master, ETH Zürich) und Pascal Trachsler (Bachelor, ZHdK) haben in Kooperation mit Helvetas die Ölherstellung vor Ort untersucht und auf dieser Basis ein per Fahrrad betriebenes Modul entworfen. Über eine Fahrradkette werden zwei gegenläufig drehende Walzen angetrieben, wodurch es nun möglich ist, die gesamte Ernte einer Familie an einem Tag zu knacken.
Das Projekt wird gemeinsam mit Helvetas fortgesetzt. Das entworfene Konzept soll in einem robusten Prototypen umgesetzt und anschliessend in Nepal getestet werden. Aktuelle Informationen zum Projekt sind auf der offiziellen Projektseite von MITO zu finden.
In Zukunft wird es immer mehr Einzelpersonenhaushalte geben. Zudem ist die Küche immer seltener in einem separaten Raum angeordnet sondern verschmilzt mehr und mehr mit dem Wohnbereich.
Alessio Maag (Bachelor, ZHdK) und Kevin Geiger (Bachelor, ETH Zürich) erarbeiteten in Kooperation mit V-Zug eine Vision der Küche für Einzelpersonenhaushalte. In einem platzsparenden Modul können die Arbeitsflächen während dem Kochen ausgezogen und nach dem Kochen komplett verschlossen werden. Zudem spart intelligente Sensorik Energie beim Kochen und verhindert das Überkochen von Gerichten. Die Flexibilität des Moduls erlaubt sowohl das schnelle Zubereiten eines Gerichts für eine Person als auch das gesellige Kochen mit Freunden.
In der Medikamentenentwicklung werden N-Heterozyklen synthetisiert um neue Präparate zu testen. Die Durchführung dieser Synthese erfordert viel Zeit, da sie viele manuelle Arbeitsschritte umfasst und ist risikobehaftet, da der Laborant mit giftigen Substanzen hantieren muss.
Stephan Nagel (Bachelor, ZHdK) und Jan Zimmermann (Master, ETH Zürich) haben in Kooperation mit dem ETH Startup Synple Chem das Gerätekonzept W2-N entworfen. W2–N ist voll auf die Bedürfnisse des Laboranten ausgelegt: ein automatisierter Prozess, die geringe Bodenfläche und eine intelligente Produkt-Nutzer-Kommunikation sind die Kernmerkmale des Konzepts. Die Zeit der Anwendung konnte somit von 8h auf 0.5h gesenkt werden.
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