Πώς τα μικρόβια ταξιδεύουν στα αεροπλάνα - και πώς μπορούμε να τα σταματήσουμε

Ο Ρέιμοντ Γουάνγκ είναι μόλις 17 χρονών αλλά έχει ήδη βοηθήσει στην οικοδόμηση ενός υγιέστερου μέλλοντος. Χρησιμοποιώντας ρευστοδυναμική δημιούργησε υπολογιστικές προσομοιώσεις για τον τρόπο που κινείται ο αέρας στα αεροπλάνα και αυτό που βρήκε είναι ανησυχητικό. Όταν ένα άτομο φταρνίζεται μέσα στο αεροπλάνο η ροή του αέρα στην πραγματικότητα βοηθά στην μετάδοση των παθογόνων σε άλλους επιβάτες. Ο Γουάνγκ μοιράζεται μια αξέχαστη κινούμενη απεικόνιση για το πώς ένα φτάρνισμα ταξιδεύει μέσα σε μια καμπίνα αεροπλάνου, καθώς επίσης και την βραβευμένη νικητήρια λύση του: μια μικρή συσκευή σε σχήμα πτερυγίου που αυξάνει τη ροή του καθαρού αέρα στα αεροπλάνα και ανακατευθύνει το γεμάτο με παθογόνα αέρα εκτός κυκλοφορίας.

Μπορούν να σηκώσουν το χέρι τους

όσοι από εσάς έχουν μπει
σε αεροπλάνο τον τελευταίο χρόνο;

Αυτό είναι πολύ καλό.

Αποδεικνύεται ότι εσείς
μοιράζεστε αυτή την εμπειρία

με περισσότερους από
τρία δις ανθρώπους κάθε χρόνο.

Όταν τοποθετούμε πολλούς ανθρώπους
σε αυτούς τους μεταλλικούς σωλήνες,

που πετούν ανά τον κόσμο,

μερικές φορές μπορούν να συμβούν
πράγματα σαν κι αυτό,

και να υπάρξει μια επιδημία.

Άρχισα να ασχολούμαι με αυτό το θέμα

όταν έμαθα για την έξαρση
του ιού Έμπολα πέρσι.

Αποδείχτηκε ότι

αν και ο ιός Έμπολα
μεταδίδεται μέσω σταγονιδίων

με μειωμένη εμβέλεια

υπάρχουν πολλά άλλα είδη ασθενειών

που μπορούν να εξαπλωθούν στην καμπίνα.

Το χειρότερο είναι
πώς αν αναλογιστούμε τις στατιστικές,

γίνεται αρκετά τρομακτικό.

Όσον αφορά τον ιό H1N1,

υπήρξε κάποιος που ταξίδεψε με αεροπλάνο

και κατά τη διάρκεια μιας πτήσης

μετάδωσε την ασθένεια
σε άλλους 17 ανθρώπους.

Έπειτα υπήρξε κάποιος με τον ιό SARS,

ο οποίος ταξίδεψε σε μια πτήση τριών ωρών

και μετέδωσε την ασθένεια
σε 22 ανθρώπους.

Δεν έχω ακριβώς αυτό το σκεπτικό
για μια μεγάλη υπερδύναμη.

Αν εξετάσουμε το θέμα περαιτέρω
θα ανακαλύψουμε

ότι είναι δύσκολο να προβούμε
σε προέλεγχο αυτών των ασθενειών.

Όταν κάποιος ταξιδεύει με αεροπλάνο
θα μπορούσε να είναι ήδη άρρωστος,

ή ακόμη να βρίσκεται
σε μια λανθάνουσα περίοδο,

όπου είναι φορέας της ασθένειας

αλλά δεν παρουσιάζει κανένα σύμπτωμα

και με την σειρά του
να μεταδώσει την ασθένεια

σε πολλούς ανθρώπους στην καμπίνα.

Ο τρόπος με τον οποίο λειτουργεί
τώρα είναι,

ο αέρας εισέρχεται
από την κορυφή της κάμπινας

και από τις πλευρές,
όπως δείχνουν τα μπλε βέλη.

Έπειτα ο αέρα εξέρχεται μέσω αυτών
των πολύ αποτελεσματικών φίλτρων.

που εξαλείφουν το 99,97%
των παθογόνων κοντά στις εξόδους.

Αυτό που συμβαίνει τώρα είναι ότι

έχουμε αυτό το μοτίβο ανάμιξης του αέρα.

Έτσι, εάν κάποιος πράγματι φταρνιζόταν

ο αέρας θα στροβιλιζόταν
τριγύρω πολλές φορές

πριν βρει καν την ευκαιρία
να εξέλθει μέσω του φίλτρου.

Έτσι σκέφτηκα, σαφώς αυτό είναι
ένα αρκετά σοβαρό πρόβλημα.

Δεν είχα τα χρήματα
για να αγοράσω ένα αεροπλάνο

και έτσι αποφάσισα
να φτιάξω έναν υπολογιστή.

Πράγματι αποδεικνύεται ότι
με υπολογιστική ρευστομηχανική

μπορούμε να δημιουργούμε
αυτές τις προσομοιώσεις

που μας δίνουν υψηλότερες αναλύσεις

από αυτές που παίρνουμε με φυσικό τρόπο
με μετρήσεις μέσα στο αεροπλάνο.

Ο τρόπος με τον οποίο ουσιαστικά
λειτουργεί αυτό είναι ότι θα αρχίσετε

με αυτά τα δισδιάστατα σχέδια -

αυτά υπάρχουν σε τεχνικά έγγραφα
μέσα στο διαδίκτυο.

Τα παίρνω αυτά και τα εισάγω
σε πρόγραμμα τρισδιάστατου μοντέλου,

κατασκευάζουν αυτό το μοντέλο.

Έπειτα κατανέμω αυτό το μοντέλο
σε μικροσκοπικά κομμάτια

όπου βασικά τα εναρμονίζω έτσι ώστε
ο υπολογιστής να τα κατανοεί καλύτερα.

Τέλος λέω στον υπολογιστή πού θα μπαίνει
και θα βγαίνει ο αέρας στην καμπίνα,

γράφω ένα σωρό φυσικούς τύπους

και κάθομαι εδώ περιμένοντας έως ότου
ο υπολογιστής να κάνει την προσομοίωση.

Έτσι, αυτό που έχουμε
στην συμβατική καμπίνα είναι το εξής:

θα παρατηρήσετε ότι
το μεσαίο πρόσωπο φταρνίζεται

και «πλατς!» - πηγαίνει κατευθείαν
στα πρόσωπα των ανθρώπων.

Είναι αρκετά αηδιαστικό.

Από το μπροστινό μέρος
θα δείτε τους δύο επιβάτες

δίπλα στον κεντρικό επιβάτη,

δεν είναι μια καλή στιγμή γι' αυτούς.

Όταν ρίχνουμε μια ματιά από το πλάι

θα παρατηρήσετε επίσης τα παθογόνα
να εξαπλώνονται σε όλη την καμπίνα.

Το πρώτο που σκέφτηκα ήταν,
«Αυτό δεν είναι καθόλου καλό».

Έτσι διενέργησα περισσότερες
από 32 διαφορετικές προσομοιώσεις

και τελικά κατέληξα σε αυτήν εδώ τη λύση.

Αυτό αποκαλώ
-η πατέντα είναι υπό κατοχύρωση-

Παγκόσμιος Διευθετήρας Εισαγωγής.

Με αυτό μπορούμε να μειώσουμε
τη μετάδοση των παθογόνων

μέχρι και 55 φορές

και να αυξήσουμε την εισπνοή
φρέσκου αέρα περίπου κατά 190%.

Ο τρόπος με τον οποίο λειτουργεί είναι,

θα εγκαταστήσουμε
αυτό το κομμάτι από σύνθετο υλικό

στις ήδη υπάρχουσες θέσεις
μέσα στο αεροπλάνο.

Η εγκατάσταση είναι ολιγοδάπανη,
μπορούμε να την κάνουμε σε μια μέρα.

Χρειάζεται μόνο δυο-τρεις βίδες

και είστε έτοιμοι.

Τα αποτελέσματα που πήραμε
είναι απολύτως εντυπωσιακά.

Αντί για τα προβληματικά πρότυπα ροής
του στροβιλιζόμενου αέρα,

δημιουργούμε αυτά τα φράγματα αέρα

που κατεβαίνουν ανάμεσα στους επιβάτες

δημιουργώντας προσωπικές ζώνες αναπνοής.

Θα παρατηρήσετε ότι ο μεσαίος επιβάτης
φτερνίζεται ξανά,

όμως αυτή τη φορά, ωθούμε
αποτελεσματικά τον αέρα κάτω

προς τα φίλτρα για την αποβολή του.

Το ίδιο πράγματα από το πλάι,

θα παρατηρήσετε ότι ωθούμε
προς τα κάτω αυτά τα παθογόνα.

Έτσι, εάν ξανακοιτάξετε το ίδιο σενάριο

αλλά με εγκατεστημένη αυτήν την καινοτομία

θα δείτε ότι
ο μεσαίος επιβάτης φταρνίζεται

κι αυτή τη φορά ωθούμε τον αέρα
προς τα κάτω προς την έξοδο

πριν να έχει την ευκαιρία
να μολύνει άλλα άτομα.

Θα δείτε ότι οι δύο επιβάτες
που κάθονται δίπλα στον μεσαίο

αναπνέουν χωρίς ουσιαστικά
κανένα παθογόνο.

Δείτε το και από μπροστά επίσης,

βλέπετε ένα πολύ αποδοτικό σύστημα.

Εν ολίγοις, με αυτό το σύστημα
έχουμε νικήσει.

Παρατηρώντας διαπιστώνουμε

ότι δεν λειτουργεί μόνο
εάν φταρνιστεί ο μεσαίος επιβάτης

αλλά και όταν φταρνιστεί
ο επιβάτης που κάθεται στο παράθυρο

ή αυτός που κάθεται σε θέση διαδρόμου.

Τι σημαίνει για τον κόσμο αυτή η λύση;

Αν ρίξουμε μια ματιά σε αυτό,

από την προσομοίωση στον υπολογιστή
στην πραγματική ζωή,

με το τρισδιάστατο μοντέλο
που δημιούργησα εδώ,

ουσιαστικά με τρισδιάστατη εκτύπωση,

βλέπουμε τα ίδια μοτίβα ροής αέρα

να κατεβαίνουν προς τους επιβάτες.

Στο παρελθόν, η επιδημία του SARS
κόστισε στην πραγματικότητα

περίπου 40 δις δολάρια.

Στο μέλλον

μια μεγάλη έξαρση επιδημίας
θα μπορούσε να κοστίσει

περισσότερο από 3 τρις δολάρια.

Στο παρελθόν βγάζαμε ένα αεροπλάνο
εκτός λειτουργίας

για ένα με δύο μήνες,

ξοδεύοντας δεκάδες χιλιάδες ανθρωποώρες
και αρκετά εκατομμύρια δολάρια

στην προσπάθεια να αλλαχθεί κάτι.

Τώρα μπορούμε να εγκαταστήσουμε
κάτι, βασικά σε μια μέρα,

και βλέπουμε άμεσα αποτελέσματα.

Τώρα είναι θέμα να περάσει
από την πιστοποίηση,

τον έλεγχο πτήσης,

και από όλες τις προβλεπόμενες
διαδικασίες εγκρίσεων.

Αλλά μερικές φορές οι καλύτερες λύσεις

είναι οι απλούστερες.

Ακόμα και πριν από δύο χρόνια

αυτό το έργο δεν θα είχε υλοποιηθεί

απλώς επειδή η τότε τεχνολογία
δεν το υποστήριζε.

Όμως, σήμερα
με την προηγμένη υπολογιστική

και τον τρόπο που έχει
αναπτυχθεί το Διαδίκτυο

είναι πραγματικά
η χρυσή εποχή για καινοτομία.

Η ερώτηση που σας κάνω σήμερα είναι:
Γιατί περιμένουμε;

Μαζί τώρα μπορούμε
να οικοδομήσουμε μέλλον.

Ευχαριστώ.

(Χειροκρότημα)