Шнобелевская премия 2025 года за инженерный дизайн

Шнобелевская премия 2025 года за инженерный дизайн
Запах обуви - возможность перепроектировать полку для обуви

Викаш Кумар (Vikash Kumar) и Сартак Миттал (Sarthak Mittal), Университет Шива Надара, Индия, "Запах обуви - возможность перепроектировать полку для обуви", "Эргономика для повышения производительности": Труды HWWE 2017, том 2, стр. 287–293. Springer Singapore, 2022.

Викаш Кумар (Vikash Kumar)

Индия - жаркая и влажная страна, и люди часто потеют после средней или интенсивной физической активности, что приводит к появлению неприятного запаха тела, одежды и обуви. Люди регулярно моются и стирают, но обувь моют редко, и без надлежащей вентиляции она становится рассадником очень вонючей бактерии Kytococcus Sedentarius. В данной статье утверждается, что этот неприятный запах влияет на восприятие пользователями использования полок для обуви, и сообщается о пилотном исследовании, проведенном для понимания серьезности проблемы.

Сартак Миттал (Sarthak Mittal)

Эргономика дизайна полок для обуви – обзор литературы
Суженный поиск в различных базах данных по эргономике дал крайне мало результатов по дизайну полок для обуви.

Санджог и др. (2012) предположили, что большинство полок для обуви, представленных на рынке, необходимо оценивать по эргономическим критериям для повышения их удобства использования. В их статье отмечены многофункциональность, удобство использования всеми членами семьи (разного возраста, от детей до бабушек и дедушек), обзор всей обуви в положении стоя, простота перемещения, наличие места для завязывания шнурков, простота очистки, эстетичный внешний вид, защита от пыли и влаги и безопасность использования как обязательные характеристики для любого дизайна полок для обуви.

В статье показано, как концептуальные проекты полок для обуви можно оценить с учетом различных аспектов человеческого фактора в среде 3D-CAD с использованием программного обеспечения DELMIA и цифровых манекенов. Был проведен анализ концепции дизайна с учетом зрительного восприятия, досягаемости и осанки (завязывание/развязывание шнурков), чтобы определить его пригодность для целевой аудитории. В связи с нехваткой данных и ограничениями программного обеспечения оценка для пожилых людей и детей не проводилась.

Исследование Минг и Нг (2015) посвящено оценке удобства использования существующих традиционных типов полок для обуви в условиях Малайзии и изучению распространённых видов травм опорно-двигательного аппарата и дискомфорта. Опрос Markey показал, что покупатели склонны приобретать экологичные, многофункциональные и компактные полки для обуви. На основе исследования была предложена автоматизированная полка для обуви с улучшенными характеристиками удобства использования. Предложенный дизайн был оценен с использованием антропометрических данных малайзийцев в среде 3D-CAD с использованием программного обеспечения для моделирования человека DELMIA (версия 5.19). В конечном итоге создан прототип конструкции с использованием местных материалов, а также проведён тест удобства использования REBA (быстрая оценка всего тела).

В представленном обзоре литературы отмечено, что большая часть обсуждений сосредоточена на физических аспектах эргономики (таких как травмы опорно-двигательного аппарата и дискомфорт) конструкции полок для обуви. Это свидетельствует о недостаточном понимании опыта пользователей при использовании полок для обуви.

Распространенность проблемы – пилотное исследование
В данной статье утверждается, что помимо эргономических критериев, не менее важен и опыт взаимодействия пользователей с полкой. Имеет значение, исходит ли от полки неприятный запах при использовании. Наличие в помещении полки для обуви с неприятным запахом с высокой вероятностью способствует распространению этого запаха по всему дому и может быть нежелательным. Для лучшего понимания проблемы было проведено пилотное исследование, результаты которого представлены в следующем разделе.

Недостаток исследований, направленных на понимание распространенности проблемы неприятного запаха обуви и ее влияния на опыт пользователей, побудил нас провести пилотное исследование. Инструментом исследования стала анкета, разработанная с использованием онлайн-сервиса Google Forms. Всего разработано 21 вопрос для сбора ответов пользователей, касающихся их потребностей и предпочтений. Некоторые вопросы задавались косвенно, чтобы понять истинные приоритеты пользователя, в то время как для оценки других вопросов использовалась шкала Лайкерта от 1 до 10.

Данные собраны у 149 студентов первого курса Университета Шива Надара (SNU), штат Уттар-Прадеш. Этих студентов можно считать репрезентативной выборкой, поскольку в SNU демография студентов по штату непредвзята.

Результаты и выводы
Из 149 опрошенных 80% мужчины и 20% женщины, средний возраст 18 лет. Ниже приведены основные результаты и выводы исследования.
a. Большинство респондентов (54,6%) чувствуют себя некомфортно в присутствии других из-за неприятного запаха от своей обуви.
b. Около 52,4% опрошенных сталкивались с неловкой ситуацией, когда им приходилось покидать помещение из-за чьей-то неприятно пахнущей обуви.
c. На вопрос о том, какие методы они используют, чтобы избавиться от неприятного запаха собственной обуви, 44,3% ответили, что моют её, 38,3% сушат на солнце, а остальные кладут в обувь чайные пакетики, посыпают пищевой содой, антибактериальным порошком, некоторые распыляют на обувь дезодоранты, а некоторые предпочитают покупать новую пару обуви.
d. Когда участникам показали изображения доступных на рынке продуктов (для предотвращения запаха), 88% из них никогда раньше не видели ни одного из них.
e. Большинство недовольны текущим решением и хотели бы купить новый продукт, который решит проблему.
f. На вопрос о том, где они обычно хранят свою обувь после использования, 90% ответили, что предпочитают класть обувь в полку для обуви.
g. На вопрос об общем количестве пар обуви, которые у них есть, среднее количество пар оказалось равным 4. Данные также свидетельствуют о том, что они часто используют 2-3 пары.

Вывод: большинство людей сталкиваются с проблемой неприятного запаха обуви, и нет популярного средства для его решения. Кроме того, большинство населения считает, что обувь следует мыть (что портит обувь) или сушить на солнце. Исследование также выявило недостаточную осведомленность о доступных на рынке продуктах. Следующий раздел пытается изучить доступные решения и продукты для решения проблемы неприятного запаха.

Существующие решения – Обзор рынка
Несмотря на отсутствие хорошо спланированных научных исследований, демонстрирующих эффективность средств против неприятного запаха обуви, получены следующие рекомендации.
a. Масло чайного дерева и кокосовое масло эффективны против грибковых инфекций и рекомендуются при неприятном запахе ног.
b. Масло тимьяна является хорошим ингибитором грибков, вызванных высоким содержанием тимола и/или карвакрола, и предотвращает появление запаха в обуви.
c. Дезинфекция обуви озоном подавляет размножение бактерий, и одно такое устройство запатентовано.
d. Использование изопропилового спирта крепостью от 70 до 99 процентов и соли для обработки внутренней поверхности обуви является эффективным.
Помимо этих средств, на рынке мало продуктов, которые, как утверждается, решают проблему, дезинфицируя или санируя обувь. Отзывы покупателей показали, что большинство людей не доверяют таким устройствам и считают их малоэффективными, поскольку они предназначены только для одной пары обуви одновременно.

Полка для обуви с запахом
Рыночный обзор не выявил ни одного продукта, разработанного с учётом общего количества обуви в доме. Ни одно из устройств не интегрировано с полкой для обуви, где люди хранят свою обувь. В Индии почти в каждом доме есть полка для обуви того или иного типа, и наличие полки, предотвращающей появление запаха, было бы отличным решением. После изучения всех возможных методов уничтожения бактерий, являющихся основным источником запаха, в качестве потенциального метода выбрано использование ультрафиолетового излучения.

Проведены эксперименты, создана экспериментальная установка. Для нашего эксперимента взяли обувь спортсменов SNU, которая имела очень сильный ощутимый запах. Использовалась УФ-лампа (длина волны 270–280 нм) с импульсным источником питания (SMPS). Электронный дроссель для преобразования постоянного тока 24 В от импульсного источника питания в высокое напряжение, которое затем подается на УФ-лампу (мощность 11 Вт). Вся установка заключена в картонный корпус, чтобы исключить прямое попадание бактерий в глаза. Поскольку наибольшее количество бактерий скапливается в области носка обуви, интенсивность УФ-лампы настроена соответствующим образом. Цель эксперимента - приблизительно определить время воздействия, необходимое для устранения неприятного запаха, вызванного бактериями. Запах оценивался по шкале от 1 до 5, где 5 - самый сильный, а 0 - необнаружимый. Установлено: воздействия в течение 2–3 минут достаточно для уничтожения бактерий и устранения неприятного запаха.

Заключение
В представленной статье утверждается, что неприятный запах от обуви существенно влияет на восприятие пользователем использования полки для обуви. Обзор литературы показал, что эргономисты, как правило, фокусируются только на физических аспектах (таких как травмы опорно-двигательного аппарата и дискомфорт) конструкции полки для обуви, а аспект, связанный с пользовательским опытом, часто упускается из виду. Представленное здесь пилотное исследование выявило серьёзность проблемы и необходимость усовершенствования продукта. В статье предлагается полка для обуви, оснащённая УФ-лампой, и описываются базовые эксперименты по измерению времени воздействия.

За анализ влияния неприятно пахнущей обуви на удобство использования полки для обуви с точки зрения инженерного дизайна, Викаш Кумар и Сартак Миттал заслужили Шнобелевскую премию 2025 года за инженерный дизайн.