【記者 沁諠／台北 報導】James Dyson設計大獎今(4)日公布 2026 年兩項全球冠軍作品，分別聚焦地震後的建築結構損傷，以及運動等情境中的腦震盪傷害，致力讓潛藏的危險更容易被偵測，兩項獲獎者將各獲頒 30,000 英鎊獎金。

  • 全球永續發展獎冠軍作品「Sentinel」（菲律賓），是一款由結構工程師、德拉薩大學畢業生 Aldrei Ong 研發的建築損傷感測器，可偵測地震後可能危及安全的結構損傷，協助辨識有倒塌風險的建築物。
  • 全球醫療獎冠軍作品「Rumble Rims」（美國），是一款由哈佛大學的 Radhika Saran、Cleo Pontone 與 Sophia DeVito 共同研發的低成本頭戴式裝置，可避免運動員因腦震盪未被及時發現，而面臨進一步腦部受傷的風險。這款裝置運用紅外線眼球追蹤技術，讓腦震盪篩檢能直接在場邊進行，為運動員能否安全重返賽場提供判斷依據。

James Dyson設計大獎自 2005 年創辦以來，已累計頒發 150 萬英鎊，支持全球超過 400 項學生發明。今年共收到來自 28 個國家及地區的 2,294 件參賽作品，參賽件數創歷年新高，展現新銳工程人才的創新實力。

Dyson創辦人 James Dyson 表示：「今年的全球得獎作品 Sentinel 與 Rumble Rims，以簡單而巧妙的構想，解決威脅生命與健康的重大問題，甚至有機會挽救生命。這種勇於突破的思維，正是我在 21 年前創辦 James Dyson設計大獎時，希望鼓勵的精神，兩項作品都實至名歸。」

針對「Sentinel」的設計巧思，James Dyson 指出：「地震過後，混凝土建築內部即使出現嚴重損傷，也可能難以從外觀察覺，卻潛藏致命風險。Aldrei 研發的 Sentinel，巧妙地將建築中既有的構件轉化為低成本感測器，偵測裂縫並及早發出損傷警訊。這項別具巧思的設計，有望在問題惡化、造成高額修繕費用前及早發現異常；更重要的是，協助人們避開有倒塌風險的建築，保障居住與工作安全。」

對於 「Rumble Rims」在運動安全上的應用潛力，James Dyson 則表示：「頭部受傷的意外時有所聞，尤其在運動員身上更為常見，傷害帶來的影響甚至可能在多年後浮現。然而，腦震盪的判斷相當複雜，仰賴專業設備與醫療人員，因此未必能在需要時及時完成篩檢。Cleo、Radhika 與 Sophia 提出全新方法，將客觀的篩檢工具帶到場邊，協助現場人員在關鍵時刻做出判斷。這項發明有望降低長期腦部損傷的風險，守護更多運動員的健康。」

全球永續發明獎得主– Sentinel，發明者：Aldrei Ong
震後結構損傷難察覺，建築安全檢測面臨挑戰
全球每年約發生 1,700 起規模 5 以上地震。強震不僅可能重創建築、危及民眾生命安全，也會造成龐大經濟損失。1970 年至 2023 年間，地震等地球物理災害造成的經濟損失，估計達 1.59 兆美元。

地震可能導致混凝土結構出現裂縫與內部損傷，卻未必能立即從外觀察覺，因此判斷建築是否安全，往往仍須仰賴目視檢查與專業檢測。強震過後，大量建築可能同時需要評估，檢測過程不僅耗時、成本高，也可能影響建築的正常使用。相較於煙霧偵測器、火災警報器等可持續監測安全風險的設備，建築結構損傷目前多半仍透過定期檢查發現，缺乏持續監測機制。

▲由菲律賓德拉薩大學畢業生、結構工程師 Aldrei Ong 研發的「Sentinel」，為辨識建築倒塌風險提供新方法。

混凝土墊塊化身低成本感測器，即時監測建築損傷
菲律賓德拉薩大學畢業生、結構工程師 Aldrei Ong 研發的「Sentinel」，為辨識建築倒塌風險提供新方法。他將施工時用於固定鋼筋位置的標準混凝土墊塊，轉化為可偵測隱藏裂縫與內部損傷的低成本感測器。

「Sentinel」採用含有導電材料的自感測混凝土製成，讓電流能通過墊塊。當混凝土產生裂縫或受損時，電阻便會改變，成為可量測的潛在損傷指標。墊塊內嵌的電極連接至小型電子模組，持續比對電阻變化與感測器的初始讀值。一旦偵測到顯著變化，系統便會將資料無線傳送至線上監測平台，讓工程師能遠端持續掌握建築狀況。

每個「Sentinel」墊塊的製造成本估計約為 10 菲律賓披索、約合新台幣5元，有利於大規模設置。由於「Sentinel」是將鋼筋混凝土施工中既有的構件轉化為感測器，因此可在建築施工階段直接導入，無須額外增設結構構件。

Aldrei 在碩士研究期間便投入自感測混凝土研究，並以此為基礎開發「Sentinel」。他花費一年多的時間，拌製、養護並測試超過 125 個混凝土試體，持續調整材料配方，了解材料在受力與產生裂縫時的電阻變化。

目前，「Sentinel」感測器已埋設於菲律賓一棟建築內，進行實際環境監測。獲得 James Dyson設計大獎後，Aldrei 計畫持續驗證這項技術，將手工焊接的電子元件升級為客製化印刷電路板，並開發可加裝於既有建築的版本。

▲「Sentinel」是將鋼筋混凝土墊塊轉化為感測器，可在建築施工階段直接導入，無須額外增設結構構件。

從碩士研究走向國際肯定，盼為建築安全帶來改變
Aldrei Ong 分享：「能獲得 James Dyson設計大獎全球永續發展獎，意義重大，不只是因為 Sentinel 有機會帶來的影響，更因為這份肯定證明，只要保持毅力、好奇心，並願意持續改進，就能有所突破。這段過程充滿懷疑、挫折與失敗，但即使重來一次，仍會選擇走上這條路。此次獲獎也讓持續推動 Sentinel發展的信心更加堅定，期盼讓建築更安全，也幫助人們更了解日常生活所依賴的建築結構。」

土木工程系結構工程教授 Bernardo Lejano 博士表示：「很高興 Aldrei 在取得碩士學位後，仍持續投入自感測混凝土研究，並將研究成果發展為兼具創新與永續價值的結構健康監測系統，有望挽救生命、保障財產安全。相信在不久的將來，Sentinel 有機會成為鋼筋混凝土結構的必要構件，讓結構安全評估更迅速。也期待 Aldrei 的成就能鼓勵更多年輕工程師跳脫框架、勇於創新。」

全球醫療獎得主-Rumble Rims，發明者：Cleo Pontone、Radhika Saran、Sophia DeVito
腦震盪症狀難即時察覺，場邊篩檢仰賴人員判斷
從基層到頂尖競技賽事，腦震盪一直是運動安全的重要議題。若未能及時辨識，讓運動員持續上場，可能增加更嚴重腦部損傷的風險。然而，腦震盪症狀因人而異，最長可能在受傷後 72 小時才出現，使第一時間的判斷更具挑戰。

目前雖已有客觀評估技術，但設備往往價格昂貴，且多須在醫療院所使用，許多學校與基層運動團隊難以取得，場邊檢查仍高度仰賴人員的主觀判斷。

低成本眼球追蹤裝置，將客觀腦震盪篩檢帶到場邊
哈佛大學學生 Cleo Pontone、Radhika Saran 與 Sophia DeVito 共同研發「Rumble Rims」，希望透過低成本的紅外線眼球追蹤頭戴式裝置，讓客觀的腦震盪篩檢能直接在場邊進行，補足現有評估方式的缺口。

這款裝置運用紅外線攝影機，在短短 2 至 3 分鐘的測試中，量測運動員眼球追視、注視與移動的情形。這些眼球運動數據可作為神經功能受損的客觀指標，再透過行動裝置畫面轉化為即時判讀資訊，協助現場人員評估是否應讓運動員停止比賽，並轉介接受專業醫療評估。

▲哈佛大學學生 Cleo Pontone、Radhika Saran 與 Sophia DeVito 共同研發「Rumble Rims」，透過低成本紅外線眼球追蹤頭戴式裝置，將客觀腦震盪篩檢帶到場邊。

賽後，「Rumble Rims」的復原追蹤平台可透過定期重複測試，建立客觀紀錄，供運動員、家屬及醫療人員在重返賽場前追蹤復原進度。「Rumble Rims」定位為篩檢工具，並非診斷工具；運動員能否重返賽場，仍須由合格醫療專業人員評估決定。

該團隊初期曾探索頭盔、護齒套及下巴支架等原型，最終採用搭配側置紅外線攝影機與 45 度角分色鏡的頭戴式設計，並在開發過程中持續徵詢醫療專業人員與教練的意見。獲得 James Dyson設計大獎後，該團隊計畫打造並測試更接近實際產品的原型，優化眼球運動測試，並與運動員、教練、運動防護員及醫療顧問共同驗證「Rumble Rims」的表現。長期而言，希望與學校及青少年運動計畫合作試行，並推進醫療器材相關驗證。

▲「Rumble Rims」採用搭配側置紅外線攝影機與 45 度角分色鏡的頭戴式設計，可量測運動員眼球追視、注視與移動數據，作為神經功能受損的客觀指標。

設計挑戰運動傷害慣例，朝校園與青少年賽事應用邁進
Cleo、Radhika 與 Sophia 分享：「James Dyson設計大獎的肯定，讓團隊更加確信，面對現有問題，不必只能接受現狀。儘管腦震盪可能對神經功能造成長期影響，青少年運動中的腦震盪卻已被視為稀鬆平常的事。透過設計，有機會改變這樣的慣例，讓科技更容易使用與取得，在人們最需要的時候提供協助，而非等到傷害已經發生。此次獲獎為團隊帶來難得的機會，得以朝實地試行邁進，期盼未來在每個運動場邊都能看見 Rumble Rims。」

哈佛大學設計工程碩士學程教師 Shuya Gong 肯定團隊的研發理念：「Cleo、Sophia 與 Radhika 最令人印象深刻的，是她們透過快速製作原型，以及充滿好奇心的實驗，找到簡潔而巧妙的方法，驗證大膽的構想。同時，她們始終堅持，無論在場邊或家中使用，這項解方都應兼顧價格親民與操作便利。Rumble Rims 出色地結合了周全的設計思考與嚴謹的工程實踐。」（照片記者沁諠翻攝）