7 überraschende Wege, wie das Ingenieurwesen Alltagsprobleme gelöst hat

Wir leben in einer Hacking-Kultur, in der wir alles, von IKEA-Möbeln bis zu Elektrowerkzeugen, zerlegen und umfunktionieren, um einen Bedarf zu decken oder ein Problem zu lösen, für das sie ursprünglich nicht gedacht waren. Indem sie einige der grundlegenden Schritte des Design-Zyklus anwenden – Fragen, Forschen, Vorstellen, Planen, Erstellen, Testen und Verbessern – verwandeln ingenieursorientierte Produktdesigner das, was früher vielleicht als Science-Fiction-Lösung angesehen wurde, in die Realität.

Indem Sie Ihre technischen Fähigkeiten verbessern, können Sie sich in eine einzigartige Position versetzen, um einige alltägliche Probleme zu lösen. Welche würden Sie gerne in Angriff nehmen? Werfen Sie einen Blick auf einige große und kleine Herausforderungen des Alltags, die durch innovative technische Lösungen gelöst werden konnten.

Den letzten Tropfen Flüssigkeit herausquetschen

Wir alle kennen die Frustration, wenn wir versuchen, den letzten Tropfen Ketchup oder Zahnpasta aus dem Behälter zu quetschen. Damit könnte bald Schluss sein, und zwar dank einer einzigartigen rutschigen Beschichtung, die verhindert, dass dickflüssige, klebrige Substanzen an festen Oberflächen haften bleiben.

Dieses Material mit dem Namen LiquiGlide wurde ursprünglich für die Auskleidung von Öl- und Gaspipelines entwickelt, um sie vor Ablagerungen zu schützen.1 Es funktionierte so gut, dass das Team, das diese Technologie am MIT entwickelte, beschloss, weitere kommerzielle Anwendungen dafür zu erkunden. Sie erforschten und testeten verschiedene Materialkombinationen, um neue Varianten von LiquiGlide zu entwickeln, darunter lebensmittelechte und medizinisch geeignete Versionen. Diese können dazu beitragen, Produktabfälle zu reduzieren und zähflüssige Medikamente effizient aus den Schläuchen zu entleeren, um die korrekte Dosierung zu verbessern.

Halten von heißem Kaffee, ohne ihn zu verschütten

Die Kaffeetassenhülse: Bei einem so täuschend einfachen Design und einem so offensichtlichen Nutzen ist es schwer zu glauben, dass sie nicht schon früher erfunden wurde, nämlich im Jahr 1991. Die Idee wurde zwei Jahre zuvor geboren, als sich der spätere Java Jacket-Gründer Jay Sorensen an einem Pappbecher mit heißem Kaffee die Hände verbrannte (und ihn anschließend auf dem Schoß verschüttete).

Sorensen recherchierte ausgiebig über die potenzielle Marktnachfrage nach einem solchen Produkt, die Arten von Materialien, die zu seiner kostengünstigen Herstellung verwendet werden könnten, und das erfolgreichste physische Design. Er produzierte und testete mehrere Varianten der Hülse, bevor er sich für den Prototyp entschied, der noch heute verwendet wird.2 Heute retten die fast allgegenwärtigen Kaffeebecherhüllen die Finger (und den Schoß) zahlloser Pendler, die heißes Java trinken – ganz zu schweigen von den Ingenieuren.

Eine weitreichende Lösung für das Gruppenfoto

Der Selfie-Stick hat in der heutigen, von den sozialen Medien geprägten Welt zweifellos für Aufsehen gesorgt, da er uns davon befreit, dass wir uns auf einen bereitwilligen Passanten verlassen müssen, um ein Gruppenfoto vor einer Touristenattraktion oder eine Silhouettenaufnahme vor einem atemberaubenden Sonnenuntergang zu machen.

Wayne Fromm hat die Kamera-auf-einem-Stick-Technologie nicht erfunden, aber er hat 2005 eine Version patentiert, die fast jede Kamera und schließlich auch fast jedes Smartphone halten kann.3 Das ist die Version, die bei den Verbrauchern weltweit Anklang fand.

Seitdem wurde das ursprüngliche Selfie-Stick-Konzept von Fromm und anderen Herstellern weiterentwickelt, um die Nachfrage nach weiteren Einsatzmöglichkeiten zu befriedigen – darunter solche, die sich auf Knopfdruck teleskopartig ausfahren lassen, so dass mehr Personen oder ein größerer Hintergrund in die Aufnahme passen, die es ermöglichen, einen Schnappschuss über Bluetooth zu machen, ohne den Timer der Kamera einstellen zu müssen, oder die verwacklungsfreie Fotos und Videos beim Fallschirmspringen oder bei anderen Action-Sportarten aufnehmen.

Walking Your Way to Health at Work

Dr. James Levine, ein Mediziner, der auf dem Gebiet der Fettleibigkeit forscht, fand heraus, dass stundenlanges Sitzen unsere Gesundheit viel stärker beeinträchtigt als ursprünglich angenommen, selbst bei Menschen, die regelmäßig ins Fitnessstudio gehen. Er argumentierte, dass unsere zunehmend sitzende Lebensweise, die durch die Anforderungen am Arbeitsplatz, die uns an den Schreibtisch fesseln, zu einer Kultur von Menschen mit schlechter Haltung, Energiemangel und erhöhtem Risiko für Herzkrankheiten und Diabetes beigetragen hat.

Levine kam auf eine eher ungewöhnliche Lösung: Er schraubte ein gebrauchtes Laufband unter ein erhöhtes Nachttischchen.4 Vielleicht war dieser Prototyp, den er 1999 entwickelte, nicht der attraktivste Aufbau, aber sein Ziel war klar: den Menschen eine Möglichkeit zu geben, während der Arbeit aktiv zu sein und sitzbedingte Gesundheitsrisiken zu verringern.

Levine arbeitete mit einem Hersteller zusammen, um den ersten offiziellen Laufbandtisch zu produzieren, der 2007 auf den Markt kam. Heute bieten viele Unternehmen, die sich für einen gesünderen Arbeitsplatz einsetzen, ihren Mitarbeitern die Möglichkeit, einen solchen Schreibtisch anstelle eines herkömmlichen Schreibtischs zu nutzen.

Angst vor öffentlichen Auftritten überwinden

Sophia Velastegui, eine einflussreiche Ingenieurin im Technologiesektor, wendete schon früh in ihrer Karriere mehrere technische Konstruktionsschritte an, um eine weit verbreitete Phobie zu überwinden: das Sprechen vor einer Menschenmenge.5

Velastegui tat dies, indem sie:

• konkrete Probleme erkannte, die sie angehen wollte: ihre Schüchternheit und ihre Angst vor öffentlichem Reden
• nach Möglichkeiten suchte, daran zu arbeiten (z. B. sich freiwillig zu melden, um bei Firmensitzungen zu sprechen)
• einen Aktionsplan aufstellte, um ihre Schüchternheit gegenüber Fremden zu überwinden: Suche nach Personen, die sie auf Konferenzen treffen möchte, Kontaktaufnahme mit ihnen, Auswahl von Gesprächsthemen und Aufrechterhaltung eines regelmäßigen Kontakts
• Fortlaufende Verbesserung ihrer Sprech- und Netzwerkfähigkeiten durch ständiges Üben

Velasteguis Prozess verbesserte ihr Sprechen in der Öffentlichkeit – und ihr Selbstvertrauen und ihre Managementfähigkeiten – so gründlich, dass er für ihren Aufstieg in begehrten Positionen bei Spitzenunternehmen von unschätzbarem Wert war. Und nicht nur das: Sie wurde von Business Insider in die Liste der mächtigsten Ingenieurinnen 2017 aufgenommen.

Mit Selbstvertrauen essen, ohne zu kleckern

Viele von uns halten den einfachen Akt der Nahrungsaufnahme für selbstverständlich. Doch für Menschen mit zittrigen Händen kann es ein frustrierender Kampf sein, das Essen so lange auf der Gabel oder dem Löffel zu halten, bis es den Mund erreicht, ohne dass es auf dem Tisch oder der Kleidung landet. Liftware Level™ Utensilien wurden von Erfindern entwickelt, deren Angehörige mit solchen Einschränkungen zu kämpfen haben.

Liftware verwendet eine Sensortechnologie, die in Echtzeit Anpassungen vornimmt, um leichte bis schwere Schüttelbewegungen und Zittern auszugleichen.6 Dies verbessert die Zugänglichkeit und Unabhängigkeit für Menschen, die an Krankheiten wie Parkinson leiden.

Die Entwickler von Liftware heben ihre Tests auf ein neues Niveau: Sie haben eine App entwickelt, die mithilfe eines Beschleunigungssensors in Smartphones Bewegungsdaten aufzeichnet. Sie verwenden diese Daten bei der Erstellung von Prototypen für Versionen anderer gängiger Produkte, die von Menschen mit Behinderungen verwendet werden können.

Diagnose von tiefen Magen-Darm-Erkrankungen

Im Jahr 1981 fragte sich der Raketeningenieur Gavriel Iddan, inspiriert von einem Freund, der unter Schmerzen im Dünndarm litt, die keine offensichtliche Ursache hatten, ob es eine Möglichkeit gäbe, eine „Rakete“ – komplett mit einer Kamera – zu bauen, die in den Darm geschossen werden könnte, um Fotos zu machen, die Ärzten helfen würden, genaue Diagnosen zu stellen.

Die Anwendung seiner Kenntnisse in der Raketentechnik auf ein völlig anderes Problem führte zu seiner Erfindung der einnehmbaren Kamera. „PillCam“ brauchte 17 Jahre, um Wirklichkeit zu werden, dank Iddans Fleiß und der Entwicklung von Mikrokameras, Sendern und LED-Leuchten, die in eine große Kapsel in Pillengröße passen.7

Heute ist es der Diagnosestandard, dass Ärzte Erkrankungen tief im Verdauungstrakt erkennen können, also in Bereichen, die zuvor für andere nicht-chirurgische Methoden unerreichbar waren.

Setzen Sie Ihre technischen Fähigkeiten ein

Die Welt ist voll von zahllosen Herausforderungen, die darauf warten, dass eine Lösung geschaffen oder optimiert wird, die das Leben ein wenig einfacher, gesünder oder besser macht. Welche Probleme wollen Sie mit einem technischen Ansatz angehen? Welche Ineffizienzen wollen Sie verbessern? Und was noch besser ist: Wie viele weitere Möglichkeiten könnten sich Ihnen bieten, wenn Sie Ihr technisches Fachwissen weiter ausbauen?

Mit Ihrem technischen Wissen sind Ihnen keine Grenzen gesetzt. Erkunden Sie unsere Online-Studiengänge für Ingenieure an der Case Western Reserve University, um die Welt um Sie herum noch heute zu verbessern.

HILFSMITTEL

1. Abgerufen am 8. September 2018, von liquiglide.com/
2. Abgerufen am 8. September 2018, von smithsonianmag.com/arts-culture/how-the-coffee-cup-sleeve-was-invented-119479/
3. Abgerufen am 8. September 2018, von businessinsider.com/wayne-fromm-is-the-inventor-of-the-modern-selfie-stick-2015-8
4. Abgerufen am 8. September 2018, von newyorker.com/magazine/2013/05/20/the-walking-alive
5. Abgerufen am 8. September 2018, von businessinsider.com/how-this-engineer-hacked-her-career-and-became-a-gm-at-microsoft-2018-2
6. Abgerufen am 8. September 2018, von launchforth.io/blog/post/invention-spotlight-liftware-level/2335/
7. Abgerufen am 8. September 2018, von epo.org/learning-events/european-inventor/finalists/2011/iddan/impact.html