Prix James Dyson 2020 : Un appareil personnel de dépistage du cancer du sein et un matériau novateur qui produit de l’électricité renouvelable remportent tous deux le prix international
2020 a été une année record pour le Prix James Dyson, qui a jusqu’à maintenant soutenu financièrement 250 inventions prometteuses de jeunes ingénieurs et scientifiques du monde entier. Cette année, malgré le contexte de la pandémie, le Prix a reçu son plus grand nombre d’inscriptions, et la qualité exceptionnelle des projets présentés reflète bien l’ingéniosité des jeunes inventeurs. Les deux gagnants, qui ont reçu 50 000 $ chacun, ont apporté une solution à d’importants problèmes de portée mondiale : d’une part, des tests pour les femmes ayant manqué le dépistage d’un cancer du sein et, d’autre part, le développement de méthodes durables et efficaces pour produire de l’énergie renouvelable.
Au sujet du prix James Dyson 2020, sir James Dyson souligne : Les jeunes veulent changer le monde, et les étudiants en ingénierie, en science et en conception de produits qui participent au James Dyson Award démontrent qu’ils en sont capables. Nous avons vu se multiplier le nombre de bonnes idées en matière de soins de santé et de durabilité, et il nous a paru extrêmement pénible de faire un choix entre des concepts aussi nobles. Nous avons donc créé deux prix afin de soutenir deux inventions aussi méritoires l’une que l’autre. Judit et Carvey ont démontré un talent prodigieux et réalisé des percées significatives. J’espère que le prix James Dyson leur servira de tremplin vers le succès futur.
Lauréate internationale – The Blue Box, une invention de Judit Giró Benet
Le problème
La lauréate internationale du prix James Dyson de cette année a été inspirée par le diagnostic de cancer du sein que sa mère a reçu. Judit a compris qu’il existait, à l’échelle mondiale, un besoin pour des tests de dépistage du cancer du sein moins invasifs et plus accessibles. Le processus actuel de dépistage exige des femmes qu’elles se rendent à un hôpital ou à une installation de soins de santé pour y subir une intervention effractive, parfois douloureuse et souvent coûteuse. Ainsi, on estime que 40 % des femmes ne vont pas passer leur mammographie de dépistage, avec pour conséquence qu’un cas sur trois est détecté trop tard et que les chances de survie sont réduites
La solution
Blue Box (La Boîte bleue), inventé par Judit Giró Benet de Tarragone, en Espagne, est un appareil de dépistage biomédical du cancer du sein à domicile, qui utilise un échantillon d’urine et un algorithme d’IA pour détecter les signes précoces du cancer du sein. Cet appareil permet aux femmes de prendre leur santé en main en offrant une solution de rechange non invasive, indolore, sans radiation et peu coûteuse, que les femmes peuvent faire régulièrement à la maison.
L’appareil effectue une analyse chimique de l’échantillon d’urine et envoie les résultats dans le nuage, où l’algorithme d’IA réagit à certains métabolites présents dans l’urine et fournit un diagnostic rapide à l’utilisatrice. L’appareil est lié à une application qui contrôle toutes les communications avec l’utilisatrice. Dans l’éventualité où l’échantillon se révèle positif, l’application met immédiatement l’utilisatrice en contact avec un professionnel de la santé.
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Les prochaines années sont d’une importance capitale pour Judit alors qu’elle et son équipe travaillent aux dernières étapes de la création des prototypes et du logiciel d’analyse de données à l’Université de Californie à Irvine et qu’elles seront prêtes à passer aux études et aux essais cliniques chez l’humain ainsi qu’au processus essentiel de demande de brevet.
Judit, lauréate du prix international, a dit ce qui suit : La Boîte bleue a le potentiel de faire en sorte que le dépistage du cancer du sein fasse partie intégrante du quotidien. Elle peut contribuer à changer la façon dont la société lutte contre le cancer du sein et faire en sorte qu’un plus grand nombre de femmes puissent éviter de recevoir un diagnostic de cancer avancé. Le jour où James Dyson m’a annoncé que j’avais gagné le prix international a été un véritable tournant, car l’argent du prix me permettra d’obtenir une protection plus étendue du brevet et d’accélérer la recherche et le développement de logiciels sur lesquels je travaille actuellement à l’Université de Californie à Irvine. Mais le plus important, c’est que le seul fait de savoir qu’il [James Dyson] croit en mon idée me donne la confiance dont j’ai besoin à cette étape cruciale.
James Dyson, fondateur et ingénieur en chef à Dyson, confie : J’ai malheureusement eu l’occasion de constater directement les effets dévastateurs du cancer et je crois que nous, scientifiques et ingénieurs, devons faire tout ce que nous pouvons pour vaincre cette terrible maladie. Judit utilise avec brio des solutions matérielles, logicielles et d’IA pour créer un produit bien conçu, grâce auquel le dépistage du cancer du sein pourrait devenir une réalité quotidienne. Les données que la Boîte bleue recueille et stocke dans le nuage fourniront de l’information pouvant permettre un traitement plus ciblé et un élargissement des connaissances sur le cancer partout dans le monde. Elle mérite tout le soutien qu’elle peut obtenir à l’heure où elle s’apprête à frayer son chemin dans le système extrêmement complexe des approbations médicales.
Lauréat de la durabilité – AuREUS System Technology, une invention de Carvey Ehren Maigue
Le problème
De nombreuses sources d’énergie renouvelables éprouvent des problèmes d’intermittence : l’énergie éolienne et l’énergie solaire ne peuvent être produites que dans des conditions environnementales très précises. Essentiellement, les panneaux solaires captent et convertissent la lumière visible en énergie renouvelable et pour ce faire, ils doivent faire face au soleil. À l’heure actuelle, tous les parcs solaires sont construits à l’horizontale, jamais à la verticale, et sont souvent érigés sur des parcelles de terres arables de première qualité, empêchant ainsi d’utiliser la terre pour la culture. Il existe cependant des milliers de fenêtres et d’autres surfaces qui pourraient être réaffectées à d’autres usages.
La solution
Le lauréat du premier prix James Dyson jamais décerné pour le développement durable a relevé le défi de trouver des moyens plus efficaces de générer de l’énergie renouvelable en utilisant la lumière et, dans la foulée du processus, en « surcyclant » des déchets végétaux.
AuREUS, dont l’inventeur est Carvey Ehren Maigue de l’Université Mapúa, à Manille, aux Philippines, est un matériau qui peut être apposé sur une structure ou une surface existante afin d’absorber les rayons UV et les convertir en lumière visible pour produire de l’électricité d’une manière qui ne serait pas possible avec les panneaux photovoltaïques classiques. Par temps ensoleillé ou sous un ciel nuageux, le matériau de Carvey continuera de produire de l’électricité grâce à leurs particules qui absorbent les rayons UV et les font émettre une décharge luminescente. Les particules « au repos » dégagent un excédent d’énergie qui « suinte » hors du matériau en tant que lumière visible qui peut ensuite être transformée en électricité. Le matériau AuREUS a le potentiel de transformer une plus grande quantité d’énergie solaire en énergie renouvelable que ne le font les panneaux solaires traditionnels, et il peut fonctionner pleinement même lorsqu’il n’est pas exposé à la lumière directe du soleil. Les tests effectués à ce jour indiquent que ce matériau peut produire de l’électricité 48 % du temps, comparativement aux cellules photovoltaïques classiques qui n’en produisent que dans une proportion de 10 à 25 % du temps[1],[2]
Les Philippines sont régulièrement touchées par de graves perturbations météorologiques qui font en sorte que les agriculteurs peuvent perdre une grande partie de leurs récoltes. Plutôt que de laisser ces récoltes pourrir, Carvey a cherché un moyen d’en faire un composé d’absorption d’UV qu’il allait utiliser comme substrat. Après avoir réalisé des tests avec plus de 80 types de cultures locales, il en a retenu neuf qui présentaient un fort potentiel d’utilisation à long terme. Le substrat, lorsqu’il est appliqué sur les matériaux, devient résistant et translucide et peut être modelé selon la forme voulue. Carvey cherche déjà des façons de développer son matériau pour une utilisation autre que les fenêtres et les murs, par exemple en en faisant des tissus qui seraient intégrés à des voitures, des bateaux et des avions.
James Dyson, fondateur et ingénieur en chef à Dyson, a dit ce qui suit : Le projet AuREUS est tout à fait remarquable dans sa façon de faire une utilisation durable des déchets végétaux, mais ce qui m’impressionne tout particulièrement, c’est la ténacité et la détermination de Carvey. Après avoir essuyé un revers à l’étape de la sélection des finalistes nationaux en 2018, il n’a pas déposé les armes et a continué de développer plus avant son projet – c’est là un trait de caractère qui l’aidera à faire beaucoup de chemin au moment où il s’engage sur la longue route vers la commercialisation. Je lui souhaite tout le succès possible. Moi qui suis fermier, j’ai toujours eu un problème avec l’idée de sacrifier des sols fertiles, des terres agricoles productrices de nourriture, pour les couvrir de cellules photovoltaïques. L’invention de Carvey démontre de façon concluante qu’il est possible de créer de l’énergie propre à même les structures existantes comme les fenêtres, dans les villes.
Après s’être entretenu avec James Dyson, Carvey s’est exprimé ainsi : Remporter le prix James Dyson est à la fois un début et une fin pour moi. Ce prix, en même temps qu’il met fin à des années de doute sur la pertinence de mon idée à l’échelle mondiale, marque le début d’un parcours dont la destination ultime est de présenter AuREUS au monde entier. Je veux créer une meilleure forme d’énergie renouvelable qui utilise les ressources naturelles du monde, qui s’intègre dans le quotidien des gens. Je veux en tracer des sentiers praticables qui nous rallient tous vers un avenir durable et renouvelable.
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