< Return to Video

病菌是如何在飞机上传播的——以及我们要如何阻止这种传播

  • 0:02 - 0:03
    可不可以请大家举一下手——
  • 0:03 - 0:07
    这里有多少人在过去一年中搭乘过飞机？
  • 0:08 - 0:09
    看起来很多啊。
  • 0:09 - 0:12
    那么，事实证明你每年会与
  • 0:12 - 0:15
    超过30亿人共享飞行的经历。
  • 0:15 - 0:19
    当我们把这么多人放入所有这些
  • 0:19 - 0:20
    满世界飞行的金属管时，
  • 0:20 - 0:23
    有时会发生这样的事情——
  • 0:23 - 0:25
    你会感染一种传染病。
  • 0:25 - 0:27
    我最初开始这个课题，
  • 0:27 - 0:30
    是在去年听说了埃博拉疫情爆发的时候。
  • 0:30 - 0:31
    事实表明，
  • 0:31 - 0:34
    尽管埃博拉病毒是在很有限的范围内，
  • 0:34 - 0:35
    以飞沫传染的方式进行传播的，
  • 0:35 - 0:38
    还有其它很多种疾病
  • 0:38 - 0:39
    也会在机舱中传播。
  • 0:39 - 0:43
    最糟糕的是，
    当我们看到一些数字时，
  • 0:43 - 0:44
    会感到很恐惧。
  • 0:44 - 0:45
    携带有H1N1的这家伙
  • 0:45 - 0:48
    决定了要登上飞机，
  • 0:48 - 0:50
    就单个航班而言，
  • 0:50 - 0:52
    他可以把疾病传播给其他17个人。
  • 0:52 - 0:54
    还有另一个家伙携带有“非典“病菌,
  • 0:54 - 0:57
    登上了一个三小时的航班，
  • 0:57 - 0:59
    并把疾病传播给了其他22个人。
  • 0:59 - 1:03
    我原先并不知道这种传染性竟然这么强。
  • 1:04 - 1:06
    看一下这张图，我们也会发现，
  • 1:06 - 1:09
    事先筛查出这些疾病是非常困难的。
  • 1:10 - 1:12
    所以，当有人上了飞机，
  • 1:12 - 1:13
    他们可能是病人，
  • 1:13 - 1:15
    也可能处于疾病的潜伏期，
  • 1:15 - 1:17
    也就是说他们会得上这种病，
  • 1:17 - 1:19
    但是海没有表现出任何症状，
  • 1:19 - 1:21
    于是他们就可能把疾病传染给
  • 1:21 - 1:23
    机舱中的其他人。
  • 1:23 - 1:25
    这到底是怎么传播的呢？
  • 1:25 - 1:28
    事实上，空气由机舱的顶部和侧边进入，
  • 1:28 - 1:30
    就是你们看到的蓝色箭头的位置。
  • 1:30 - 1:34
    然后，空气通过这些
    高效的过滤器离开机舱，
  • 1:34 - 1:39
    出口附近99.97%的病菌都会被过滤掉。
  • 1:39 - 1:41
    然而，目前的情况是，
  • 1:41 - 1:43
    空气是按这种混合气流的方式流动着。
  • 1:43 - 1:45
    所以如果有人打了个喷嚏，
  • 1:45 - 1:48
    周围的空气就会呈漩涡态反复打转，
  • 1:48 - 1:51
    然后才有机会从过滤器排出。
  • 1:52 - 1:55
    所以我觉得这明显是个严重的问题。
  • 1:55 - 1:59
    我买不起飞机，
  • 1:59 - 2:01
    所以我决定弄台计算机试试看。
  • 2:01 - 2:04
    事实表明，利用计算流体动力学，
  • 2:04 - 2:07
    我们就能够模拟这些情况，
  • 2:07 - 2:09
    相较于真正进入飞机获取数据，
  • 2:09 - 2:12
    这样其实更方便进行数据解析。
  • 2:13 - 2:16
    我们的工作是从这些
  • 2:16 - 2:18
    2D图形开始的——
  • 2:18 - 2:21
    网络上有很多关于这方面的技术论文。
  • 2:21 - 2:24
    我把它们导入到3D模型软件中，
  • 2:24 - 2:25
    建立了那个3D模型。
  • 2:25 - 2:30
    然后我把刚刚建好的模型分解成小块，
  • 2:30 - 2:33
    彻底打碎这个模型，
    使得计算机能够更好地理解每组数据。
  • 2:33 - 2:37
    然后我告诉计算机空气出入机舱的位置，
  • 2:37 - 2:39
    在机舱内放置一些物体，
  • 2:39 - 2:43
    然后基本就可以坐在一边
    直到计算机模拟完成。
  • 2:44 - 2:48
    若是用传统的机舱，我们得到的结果是，
  • 2:48 - 2:50
    中间的乘客打喷嚏时，
  • 2:51 - 2:54
    在“阿欠”一声后气流
    就会喷向人们的脸部。
  • 2:55 - 2:57
    实在有点恶心。
  • 2:57 - 2:59
    从前面看，中间乘客身旁的
  • 2:59 - 3:01
    两位乘客，
  • 3:01 - 3:03
    肯定不会开心。
  • 3:03 - 3:05
    从侧边观察一下，
  • 3:05 - 3:09
    你也会发现那些病菌
    会在机舱内前后传播。
  • 3:10 - 3:12
    我的第一反应是“这样可不好”。
  • 3:12 - 3:16
    我实际上创建了
    32个不同的情况的模拟，
  • 3:16 - 3:19
    并最终得到了这个解决方案。
  • 3:19 - 3:23
    我称它为——专利审核中的——
    环流入口导向器。
  • 3:23 - 3:26
    有了这个，我们可以把
    病菌传播的可能性
  • 3:26 - 3:27
    降低55倍，
  • 3:27 - 3:30
    并可以增加190%可吸入的新鲜空气。
  • 3:30 - 3:32
    那么在实际过程中如何使用呢？
  • 3:32 - 3:35
    我们只需要把这块复合材料
  • 3:35 - 3:38
    安装到飞机上已经存在的这些位置。
  • 3:38 - 3:40
    安装成本非常低，
  • 3:40 - 3:42
    只需要一个晚上就能全部安装好。
  • 3:42 - 3:46
    所有的工作仅仅是要
    上几颗螺丝，非常简单。
  • 3:46 - 3:48
    我们得到的结果非常惊人。
  • 3:48 - 3:52
    避开了那些有问题的漩涡气流模式，
  • 3:52 - 3:54
    我们能够在乘客中间，
  • 3:54 - 3:56
    建立起这些空气墙，
  • 3:56 - 3:58
    从而创造出私人的呼吸区域。
  • 3:58 - 4:00
    这样你会发现当中间的乘客
    再打喷嚏时，
  • 4:00 - 4:03
    我们就能够有效地迫使
    带有病菌的空气向下流动，
  • 4:03 - 4:06
    直接经过滤器排出。
  • 4:06 - 4:08
    从侧边再看一下，
  • 4:08 - 4:11
    可以看到我们能够直接让病菌向下流动。
  • 4:12 - 4:15
    安装了这个新的设计，
  • 4:15 - 4:17
    现在再看一下同样的情形，
  • 4:17 - 4:19
    你会发现中间乘客打喷嚏时，
  • 4:19 - 4:22
    我们能够在其他人受到影响之前，
  • 4:22 - 4:26
    直接把病菌向下推送并排出机舱。
  • 4:26 - 4:28
    可以看到中间乘客身边的两位乘客
  • 4:28 - 4:31
    安全不会吸入病菌。
  • 4:31 - 4:34
    再从侧边看一下，
  • 4:34 - 4:35
    这是一个非常有效的系统。
  • 4:35 - 4:38
    总而言之，有了这个系统，我们赢了。
  • 4:38 - 4:42
    当我们再进一步看看它的效果，
  • 4:42 - 4:46
    可以看到这不仅在当中间位置的乘客
    打喷嚏时有效，
  • 4:46 - 4:48
    也对窗边或者过道边的乘客
  • 4:48 - 4:51
    非常有效。
  • 4:51 - 4:54
    那么，这个解决方案
    对全世界意味着什么了？
  • 4:54 - 4:58
    当我们把视角从计算机模拟
  • 4:58 - 5:00
    转换到现实生活时，
  • 5:00 - 5:03
    在利用3D打印
  • 5:03 - 5:05
    做好了这个3D模型后，
  • 5:05 - 5:08
    我们能够看到气流直接
  • 5:08 - 5:11
    对着乘客往下流动。
  • 5:11 - 5:14
    在过去，“非典”足足花费了
  • 5:14 - 5:16
    全世界400亿美元。
  • 5:16 - 5:17
    在将来，
  • 5:17 - 5:20
    一个大型疾病的爆发可能会
    花费全世界
  • 5:20 - 5:22
    超过3万亿美元。
  • 5:22 - 5:25
    以前，我们经常不得不让飞机
  • 5:25 - 5:27
    停飞一两个月，
  • 5:27 - 5:31
    花费大量人力以及巨资，
  • 5:31 - 5:32
    来试着解决一些问题。
  • 5:32 - 5:36
    但现在我们只需花上一个晚上
    安装一下这个东西，
  • 5:36 - 5:38
    效果就立竿见影了。
  • 5:38 - 5:42
    实际上，现在只需要
    把这个结果拿去认证，
  • 5:42 - 5:42
    进行飞行测试，
  • 5:42 - 5:45
    再通过这些常规的
    批准过程就可以了。
  • 5:45 - 5:48
    事实表明，有时最好的解决方案
  • 5:48 - 5:50
    恰恰就是最简单的。
  • 5:50 - 5:53
    然而就两年前，
  • 5:53 - 5:55
    这个项目甚至不可能实施，
  • 5:55 - 5:58
    只是因为那时的技术
    还无法实现这种设计。
  • 5:58 - 6:00
    但是有了先进的计算技术
  • 6:00 - 6:02
    和如此发达的网络，
  • 6:02 - 6:05
    我们现在真的处于创新的黄金时期。
  • 6:05 - 6:08
    所以今天我要问大家的问题是：
    还在等什么呢？
  • 6:08 - 6:11
    一起努力，我们今天就能创造未来。
  • 6:11 - 6:12
    谢谢。
  • 6:12 - 6:15
    （掌声）
Title:
病菌是如何在飞机上传播的——以及我们要如何阻止这种传播
Speaker:
雷蒙德.王
Description:

雷蒙德.王只有17岁，但已经在帮助创建更加健康的未来。利用流体动力学，他创建了飞机上空气流动的计算模型，并发现了令人不安的事实——当有人在飞机上打喷嚏时，气流实质上帮助把病菌传播给了其他乘客。王分享了一段令人印象深刻的视频，包括喷嚏是如何在机舱内传播的以及他获奖的解决方案：一个小型的，鱼鳍状的设备，它增加了飞机中的新鲜气流，并使含有病菌的空气改道退出流通。
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
06:28

Chinese, Simplified subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.