Как вирусы путешествуют на самолётах, и как мы можем их остановить

Раймонду Вэнгу всего 17 лет, но он уже внёс свой вклад в борьбу за здоровье человечества. С помощью изучения динамики жидкостей он создал компьютерные модели, которые показывают движение воздушных масс внутри самолётов. Результаты оказались потрясающими: когда пассажир чихает, вентиляция внутри самолёта способствует переносу патогенов на других пассажиров. При помощи запоминающейся анимации Вэнг демонстрирует не только как микробы путешествуют внутри воздушного судна, но и своё изобретение: небольшое устройство, которое очищает воздух внутри самолёта и удаляет заражённый патогенными микробами воздух из вентиляционной системы.

Поднимите руки те,

кто за последний год летал на самолёте.

Отлично!

Значит, практически каждый из вас
встречался с тем,

через что проходят ежегодно
три миллиарда людей.

И когда мы загоняем сотни людей
в эти банки из металла с крыльями,

летающие по всему миру,

иногда происходят вещи,

которые приводят к вспышке эпидемии.

Впервые я заинтересовался этим вопросом,

когда услышал
о прошлогодней вспышке Эболы.

Оказывается,

Эбола распространяется
в ограниченном пространстве

посредством больших капель,

однако существует масса
других заболеваний,

способных распространяться в самолёте.

Нас ждёт плохая новость,
если мы посмотрим на цифры.

Довольно страшно.

Так получилось с гриппом H1N1,

когда один парень решил
полететь на самолёте

и за один рейс

он заразил 17 пассажиров.

Другой парень с атипичной пневмонией,

полёт которого длился 3 часа,

заразил ещё 22 пассажира.

Я бы не назвал это
полезной сверхспособностью.

Когда я начал заниматься
этой проблемой, выяснилось,

что заранее очень сложно
выявить наличие этих заболеваний.

Если кто-то на борту самолёта

уже болен

и его болезнь находится
в инкубационном периоде,

когда заболевание уже есть,

но не проявляет свои симптомы,

то эти люди могут заразить

других пассажиров в салоне.

И вот как это происходит:

воздух поступает сверху салона

и сбоку салона, как показано
синими стрелками.

Затем воздух проходит
через крайне эффективные фильтры,

которые на выходе
уничтожают 99,97% патогенов.

Однако существует

модель смешивания воздушных потоков.

Так что, если кто-то чихнёт,

этот воздух будет какое-то время
циркулировать по салону

перед тем, как пройти через фильтр.

Мне это показалась довольно
серьёзной проблемой.

У меня не было денег,
чтобы пойти и купить самолёт,

поэтому я решил собрать компьютер.

Оказалось, что с помощью
вычислительной гидрогазодинамики

мы можем создать определённые модели,

которые дают более точные данные,

чем при проведении экспериментов
непосредственно на борту самолёта.

Всё начинается

с этих 2D-чертежей,

которые можно найти
в технических статьях в Интернете.

Я их беру, и с помощью
ПО для 3D-моделирования

строю 3D-модель.

Затем я разбиваю эту модель
на небольшие элементы

для того, чтобы компьютеру
было легче с ней разобраться.

Затем я сообщаю компьютеру, куда поступает
и откуда выходит воздух в кабине,

добавляю немного физики,

сижу и жду, когда компьютер
закончит расчёт модели.

В результате выясняется,
что если в салоне самолёта

человек со среднего кресла чихает,

то микробы летят прямо в лица соседей.

Это просто отвратительно.

Как вы видите, эти два пассажира,

сидящие по бокам,

страдают от такого соседства.

Если посмотреть на этот процесс сбоку,

то заметно, что патогены разлетаются
по всей длине салона самолёта.

Первое, что я подумал: «Это плохо».

Я провёл более 32 различных
компьютерных симуляций

и в конце концов
пришёл к данному решению.

Назвал его — ожидаю оформления патента —
«общий направитель воздуха».

С его помощью можно
сократить передачу патогенов

приблизительно в 55 раз

и увеличить потребление свежего
воздуха приблизительно на 190%.

Он работает следующим образом.

Воздухозаборник, состоящий
из композитных материалов,

устанавливается в уже существующие
в самолёте точки.

Установка обходится недорого,

и это можно сделать за одну ночь.

Сюда нужно прикрутить пару шурупов —
и готово.

И результаты потрясающие.

Вместо этих проблемных воздушных завитков

мы создаём воздушные стены

между пассажирами,

создавая зоны личного дыхания.

Как видно, пассажир в середине
снова чихает,

но на этот раз этот «чих» направляется

к фильтрам для очистки.

То же самое видно сбоку.

Заметьте, что патогены
сразу направляются вниз.

Если снова взглянуть на этот же сценарий

после установки этого изобретения,

видно, что при чихании
пассажира посередине

его выделения сразу направляются
вниз к воздухозаборнику,

не позволяя им заразить других людей.

Видно, что сидящие рядом пассажиры

практически не вдыхают патогены.

Посмотрите на это со стороны,

это очень эффективная система.

Короче, с этой системой мы в выигрыше.

Если посмотреть на значимость системы,

то очевидно, она работает не только
в случае с пассажиром посередине,

но и с чихающим пассажиром
рядом с иллюминатором

или у прохода.

Какую пользу обществу
приносит данное решение?

Когда мы переходим

от компьютерной симуляции
к реальной жизни,

на этой 3D-модели, которую я создал

с помощью 3D-принтера,

видны те же самые
воздушные потоки, идущие вниз

прямо на пассажиров.

В прошлом эпидемия атипичной
пневмонии стоила миру

порядка 40 миллиардов долларов.

А в будущем

массовая вспышка заболевания
может стоить миру

более 3 триллионов долларов.

Раньше самолёт выводили из эксплуатации

на один или два месяца,

тратили десятки тысяч человеко-часов
и несколько миллионов долларов,

чтобы что-либо поменять.

Но сейчас у нас есть возможность
установить что-то полезное за ночь

и сразу увидеть результат.

И сейчас дело за получением
сертификата для этого изобретения,

тестирования в полётах

и получения одобрения
от регулирующих органов.

Всё это говорит о том,
что иногда простые решения

являются самыми лучшими.

Два года назад

этот проект был бы немыслим,

потому что для него не было
подходящей технологии.

Но сегодня у нас есть продвинутые
компьютерные системы

и развитый Интернет —

это золотая эра для инноваций.

Я хочу задать всем вам вопрос:
зачем нам ждать?

Вместе мы можем построить будущее
уже сегодня.

Спасибо.

(Аплодисменты)