Como os germes circulam nos aviões — e como podemos evitá-los

Raymond Wang tem apenas 17 anos mas já está a ajudar a construir um futuro mais saudável. Aplicando a dinâmica dos fluidos, criou simulações no computador de como o ar circula nos aviões, e descobriu uma coisa preocupante — quando uma pessoa espirra num avião, o fluxo de ar ajuda a transmitir agentes patogénicos a outros passageiros. Wang partilha uma animação inesquecível de como o espirro circula dentro de uma cabina de avião, bem como a sua solução premiada: um dispositivo pequeno em forma de barbatana que aumenta o fluxo de ar fresco nos aviões e redireciona o ar carregado de agentes patogénicos para o exterior.

Levante a mão

quem viajou de avião no ano passado.

Muito bem!

Bem, acontece que vocês partilham
essa experiência

com mais de três mil milhões
de pessoas, todos os anos.

Quando colocamos tantas pessoas
em todos esses tubos metálicos

que voam por todo o mundo,

às vezes, podem acontecer coisas deste tipo

e causar uma epidemia.

Eu interessei-me por este assunto

quando soube acerca do surto de ébola
no ano passado.

Acontece que,

apesar de o vírus do ébola

ser transmitido por vias de alcance
mais limitado,

existem outros tipos de doenças

que podem ser transmitidas
na cabina do avião.

O pior é que, quando examinamos
algumas estatísticas,

é assustador.

Um exemplo com o vírus H1N1:

um homem decidiu viajar de avião

e, num único voo,
transmitiu a doença a 17 pessoas.

Uma outra pessoa com SARS,

fez uma viagem de avião de três horas

e transmitiu a doença a 22 pessoas.

Não é esta a ideia
que eu tenho de superpoder.

Ao observarmos isto, percebemos também

que é muito difícil fazer uma triagem
destas doenças.

Quando uma pessoa viaja de avião,

pode estar doente
e até estar no período de incubação,

no qual a pessoa já pode ter a doença

mas não apresenta nenhuns sintomas,

podendo, assim, transmitir a doença
a várias pessoas na cabina do avião.

Atualmente, o sistema funciona assim:

o ar entra pela parte superior
e pela parte lateral da cabina,

como se pode ver a azul.

Em seguida, o ar sai por filtros
bastante eficientes

que eliminam 99,97% dos
agentes patogénicos perto das saídas.

Mas, na realidade, o resultado
é este padrão de mistura de fluxo de ar.

Portanto, se alguém espirrar,

o ar fica a circular várias vezes

antes de poder sair pelo filtro.

Então, pensei: "Isto é um problema grave".

Eu não tinha dinheiro para
comprar um avião,

então decidi construir um computador.

Com a dinâmica de fluídos computacional,

conseguimos fazer simulações
com resoluções mais precisas

do que realizar testes no próprio avião.

Basicamente, funciona assim:

pego em projetos em 2D

— encontrados em artigos técnicos
na Internet.

Pego no projeto e coloco-o
num "software" de gráficos 3D

para fazer uma maquete em 3D.

Em seguida, divido a maquete
que acabei de construir, em pedacinhos,

articulando-a para que
o computador entenda a maquete.

Depois digo ao computador
por onde entra e sai o ar na cabina,

meto-lhe uma data de física,

sento-me e espero
que o computador calcule a simulação.

Numa cabina convencional
o resultado é o seguinte:

a pessoa sentada no
assento do meio espirra,

e o "espirro" vai direto ao rosto
dos outros passageiros.

É muito nojento.

Pela frente, vemos dois passageiros

sentados ao lado
do passageiro central

que não estão nada satisfeitos.

Quando olhamos de lado,

vemos os agentes patogénicos
espalhando-se pela extensão da cabina.

A primeira coisa que pensei foi:
"Isto é péssimo."

Então realizei mais de
32 simulações diferentes

e, no final, encontrei esta solução aqui.

Chamei-lhe Global Inlet Director
— a patente ainda não saiu.

Com isto, podemos reduzir
a transmissão patogénica

aproximadamente 55 vezes,

e aumentar a inalação de ar puro
em cerca de 190%.

Isto funciona assim:

instalamos esta peça feita
de material composto

nos pontos de ar que já existem no avião.

Portanto, a instalação é muito barata

e podemos fazê-la de
um dia para o outro.

Basta colocar alguns parafusos e pronto.

O resultado é fantástico.

Em vez dos problemáticos
turbilhões de fluxo de ar,

podemos criar paredes de ar

que descem entre os passageiros,

criando áreas individuais de respiração.

Aqui vemos o passageiro central
a espirrar de novo,

mas, agora, conseguimos
empurrar o ar para baixo

na direção dos filtros para ser eliminado.

O mesmo acontece pela lateral.

Conseguimos empurrar os
agentes patogénicos para baixo.

Se observarmos novamente o mesmo cenário

— mas agora com o produto instalado —

vemos que o passageiro central espirra,

mas, desta vez, o ar é empurrado
para baixo na saída

antes de infetar outros passageiros.

Os dois passageiros sentados ao lado
do passageiro do meio

não estão a respirar nenhum
agente patogénico.

Vejam também pela lateral.

É um sistema muito eficiente.

Resumindo, com este sistema,
saímos a ganhar.

Quando pensamos nisto,

vemos que o sistema funciona
se o passageiro do meio espirrar

e também se o passageiro
da janela espirrar

ou se o passageiro do corredor espirrar.

Qual é a importância desta solução
para o mundo?

Bem, quando observamos
a simulação do computador

e a aplicamos na realidade,

podemos ver nesta maquete 3D

que montei aqui,
através de impressão 3D,

vemos os mesmos padrões
de fluxo de ar

a descer diretamente para os passageiros.

No passado, a epidemia de SARS
custou ao mundo

aproximadamente 40 mil milhões de dólares.

E no futuro, um surto significativo
de uma doença

poderá custar
mais de três biliões de dólares.

Antes era assim,

um avião precisava ser desativado
durante um ou dois meses,

gastavam-se milhares de horas de
mão de obra e vários milhões de dólares

para fazer uma substituição.

Mas agora podemos fazer
uma instalação de um dia para o outro

e ver resultados imediatamente.

Portanto, agora é apenas
uma questão de obter a certificação,

fazer o teste de voo,

e passar por todos os processos
de aprovação obrigatórios.

Mas isto mostra que, às vezes,
as melhores soluções

são as soluções mais simples.

Há dois anos,

este projeto não teria acontecido

pois a tecnologia naquela época não
era avançada o bastante.

Mas agora com o avanço da informática

e com o desenvolvimento da Internet

é realmente uma época de ouro
para a inovação.

Então, a minha pergunta de hoje é:
Porquê esperar?

Juntos podemos construir o futuro hoje.

Obrigado.

(Aplausos)