Jak zarazki podróżują samolotami - i w jaki sposób je zatrzymać

Raymond Wang ma zaledwie 17 lat, ale już pomaga tworzyć zdrowszą przyszłość. Używając dynamiki płynu stworzył skomputeryzowaną symulację sposobu, w jaki powietrze przemieszcza się w samolocie. Odkrył coś niepokojącego - gdy ktoś kicha w samolocie, przepływ powietrza pomaga rozprzestrzeniać się patogenom wśród pasażerów.
Wang pokazuje wyjątkową animację sposobu, w który bakterie podróżują wewnątrz samolotu, tak jak i rozwiązanie problemu - małe urządzenie w kształcie płetwy, która wspomaga przepływ świeżego powietrza w samolocie i usuwa kolonie patogenów z obiegu.

Czy moga podnieść rękę

wszystkie osoby na tej sali,
które były w samolocie w minionym roku?

Całkiem sporo.

Okazuje się, że mieliście
to samo doświadczenie,

co ponad 3 miliardy ludzi każdego roku.

Kiedy włożymy tylu ludzi
w metalowe puszki,

które latają dookoła świata,

czasami coś takiego może sie wydarzyć

i otrzymujemy epidemię choroby.

Zająłem się tym tematem po raz pierwszy,

gdy w zeszłym roku
usłyszałem o wybuchu Eboli.

Okazuje się,

iż mimo że Ebola rozprzestrzenia się
w ograniczonym zakresie,

drogą kropelkową,

sa inne rodzaje chorób,

które mogą rozwijać się w samolocie.

Wygląda to naprawdę źle,
gdy przyjrzymy się statystykom.

To dość przerażające.

Jeżeli chodzi o H1N1,

był sobie facet,
który postanowił lecieć samolotem.

Podczas jednego lotu

przeniósł chorobę na 17 innych osób.

Inny facet z SARS

wybrał się na trzygodzinny lot

i przeniósł tą chorobę na 22 osoby.

Nie tak wyobrażałem sobie supermoc.

Kiedy się temu przyjrzymy zauważymy także,

że jest bardzo trudno
wstępnie wykryć te choroby.

Kiedy ktoś wchodzi do samolotu

może być chory,

choroba może byc w fazie utajenia,

w czasie której rzeczywiście jest chory

i nie wykazuje żadnych objawów,

ale jednocześnie może przenosić chorobę

na innych pasażerów w kabinie.

Działa to w ten sposób,

że powietrze napływa
z góry i boku kabiny,

jak pokazują niebieskie strzałki.

Powietrze także wypływa
przez te bardzo wydajne filtry,

które eliminują 99.97%
patogenów w pobliżu wylotu.

Mamy jednak nowy problem,

mieszanie się prądów powietrza.

Jeżeli ktoś by kichnał,

to powietrze zawirowałoby kilkukrotnie,

zanim miałoby szanse przejść przez filter.

Uznałem, że to całkiem poważny problem.

Nie miałem pieniędzy, żeby kupic samolot,

w zamian postanowiłem zbudować komputer.

Przy pomocy obliczeniowej dynamiki płynów

jesteśmy w stanie stworzyć symulację

o większej rozdzielczości,

niż gdybyśmy faktycznie
pobrali odczyty z kabiny samolotu.

W zasadzie działa to tak,

że zaczynasz
od dwuwymiarowego rysunku--

te krążą po internecie
wśród dokumentów technicznych.

Biorę je i wgrywam
do programu modelowania 3D,

tak naprawdę budujac model w 3D.

Wtedy mogę podzielić
model na te drobne kawałki,

dopasowując je tak, by komputer
był to w stanie lepiej zrozumieć.

Mówię komputerowi, którędy
powietrze wlatuje i wylatuje z kabiny,

dodaję kilka zasad fizyki

i praktycznie siedzę i czekam,
aż komputer obliczy symulację.

To otrzymujemy w konwencjonalnej kabinie:

widać jak osoba w środku kicha

i wszystko się roznosi
wprost na twarze ludzi,

co jest dosyć obrzydliwe.

Od przodu można zobaczyć,
że tych dwóch pasażerow

siedzących obok pasażera w środku

nie ma teraz nastroju do zabawy.

Gdy spojrzymy na to z boku

zauważmy, że patogeny
rozprzestrzeniają się wzdłuż kabiny.

Moja pierwsza myśl: "To niedobrze".

Przeprowadziłem ponad 32 różne symulacje

i w końcu znalazłem rozwiazanie.

Nazywam to - wniosek patentowy w toku -
Global Inlet Director.

Dzięki niemu możemy
zmniejszyć przenoszenie patogenów

około pięćdziesięciu pięciu razy

i zwiększyć produkcję
świeżego powietrza o około 190%.

Działa to w taki sposób,

że montowalibyśmy ten kawałek kompozytu

w już istniejace miejsca w samolocie.

Instalacja jest dosyć tania

i może być dokonana w ciagu nocy.

Wystarczy wkręcić kilka śrub I gotowe.

Rezultaty, jakie otrzymujemy,
są niesamowite.

Zamiast problematycznych
zawirowań prądów powietrza

możemy stworzyć ściany powietrza,

które będa znajdowały się
pomiędzy pasażerami,

tworząc osobiste strefy oddychania.

Ponownie środkowy pasażer kicha,

ale tym razem możemy wypchnąć zarazki

i wyeliminować je w filtrach.

To samo widać z boku,

jesteśmy w stanie bezpośrednio
zepchnąć te patogeny w dół.

Jeśli spojrzymy ponownie
na ten sam scenariusz,

ale używając tego wynalazku,

zobaczymy jak środkowy pasażer kicha,

ale wszystko jest spychane w dół,

zanim będzie mogło zarazić inne osoby.

Widać, jak dwoje pasażerów
siedzacych po bokach

nie wdycha praktycznie żadnych patogenów.

Spójrzmy też na to z boku.

Widać bardzo wydajny system.

Wykorzystując go,
szybko wygramy z zarazkami.

Kiedy się temu przyjrzymy zauważymy,

że działa to nie tylko wtedy,
gdy środkowy pasażer kicha,

ale także, gdy kicha pasażer od okna

lub pasażer z rzędu przy przejściu.

Co to oznacza dla nas wszystkich?

Kiedy przeniesiemy tą sytuacje

z symulacji komputerowej
do prawdziwego życia,

na tym trójwymiarowym modelu,

zbudowanym używając
w zasadzie drukarki 3D,

te same prady powietrzne schodzą w dół

prosto na pasażerów.

W przeszłości,
globalny koszt epidemii SARS

wyniósł około 40 miliardów dolarów.

W przyszłości

globalny koszt wielkiej epidemii

mógłby wynieść
ponad 3 miliardy dolarów.

W przeszłości trzeba było
wycofać samolot z obiegu

na miesiąc lub dwa,

poświecić dziesiątki tysięcy godzin
i wydać kilka milionów dolarów,

aby spróbować coś zmienić.

Ale teraz możemy zainstalować coś
w ciagu zaledwie jednej nocy

i od razu zobaczyć wyniki.

Teraz to jedynie
kwestia uzyskania atestu,

testowania w trakcie lotu

i przejścia przez wszystkie procesy
uzyskania certyfikatu.

Ale to tylko pokazuje,
że czasami najlepsze rozwiazania

to te najprostsze.

Jeszcze dwa lata temu

ten projekt nie doszedłby do skutku,

ponieważ nie mieliśmy wtedy
odpowiedniej technologii.

Ale teraz, z zaawansowanymi komputerami

i rozwiniętym internetem,

mamy złotą erę nowych wynalazków.

Pytanie brzmi więc: "Na co czekać?".

Już dziś możemy razem budować przyszłość.

Dziękuje.

(Brawa)