TEDYouth 2015
Raymond Wang: How germs travel on planes -- and how we can stop them
Раймонд Вэнг: Как вирусы путешествуют на самолётах, и как мы можем их остановить
Filmed:
Readability: 3.6
1,821,024 views
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.
Raymond Wang - Inventor
Raymond Wang won the top prize in the 2015 Intel Science and Engineering Fair for his invention that circulates fresh air on planes and reduces transmission of germs between passengers. Full bio
Raymond Wang won the top prize in the 2015 Intel Science and Engineering Fair for his invention that circulates fresh air on planes and reduces transmission of germs between passengers. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:13
Can I get a show of hands --
0
1713
1366
Поднимите руки те,
00:15
how many of you in this room
have been on a plane in this past year?
have been on a plane in this past year?
1
3103
3702
кто за последний год летал на самолёте.
00:20
That's pretty good.
2
8258
1153
Отлично!
00:21
Well, it turns out that you
share that experience
share that experience
3
9435
2885
Значит, практически каждый из вас
встречался с тем,
встречался с тем,
00:24
with more than three billion
people every year.
people every year.
4
12344
2835
через что проходят ежегодно
три миллиарда людей.
три миллиарда людей.
00:27
And when we put so many people
in all these metal tubes
in all these metal tubes
5
15203
3137
И когда мы загоняем сотни людей
в эти банки из металла с крыльями,
в эти банки из металла с крыльями,
00:30
that fly all over the world,
6
18364
1586
летающие по всему миру,
00:31
sometimes, things like this can happen
7
19974
2673
иногда происходят вещи,
00:34
and you get a disease epidemic.
8
22671
1887
которые приводят к вспышке эпидемии.
00:37
I first actually got into this topic
9
25116
1951
Впервые я заинтересовался этим вопросом,
00:39
when I heard about the Ebola
outbreak last year.
outbreak last year.
10
27091
2632
когда услышал
о прошлогодней вспышке Эболы.
о прошлогодней вспышке Эболы.
00:41
And it turns out that,
11
29747
1460
Оказывается,
00:43
although Ebola spreads
through these more range-limited,
through these more range-limited,
12
31231
2830
Эбола распространяется
в ограниченном пространстве
в ограниченном пространстве
00:46
large-droplet routes,
13
34085
1334
посредством больших капель,
00:47
there's all these other sorts of diseases
14
35443
1978
однако существует масса
других заболеваний,
других заболеваний,
00:49
that can be spread in the airplane cabin.
15
37445
1976
способных распространяться в самолёте.
00:51
The worst part is, when we take
a look at some of the numbers,
a look at some of the numbers,
16
39445
3184
Нас ждёт плохая новость,
если мы посмотрим на цифры.
если мы посмотрим на цифры.
00:54
it's pretty scary.
17
42653
1413
Довольно страшно.
00:56
So with H1N1,
18
44090
1760
Так получилось с гриппом H1N1,
00:57
there was this guy that decided
to go on the plane
to go on the plane
19
45874
2389
когда один парень решил
полететь на самолёте
полететь на самолёте
01:00
and in the matter of a single flight
20
48287
1771
и за один рейс
01:02
actually spread the disease
to 17 other people.
to 17 other people.
21
50082
2254
он заразил 17 пассажиров.
01:04
And then there was this
other guy with SARS,
other guy with SARS,
22
52360
2128
Другой парень с атипичной пневмонией,
01:06
who managed to go on a three-hour flight
23
54512
2102
полёт которого длился 3 часа,
01:08
and spread the disease to 22 other people.
24
56638
2842
заразил ещё 22 пассажира.
01:11
That's not exactly my idea
of a great superpower.
of a great superpower.
25
59504
3408
Я бы не назвал это
полезной сверхспособностью.
полезной сверхспособностью.
01:15
When we take a look at this,
what we also find
what we also find
26
63658
2564
Когда я начал заниматься
этой проблемой, выяснилось,
этой проблемой, выяснилось,
01:18
is that it's very difficult
to pre-screen for these diseases.
to pre-screen for these diseases.
27
66246
2976
что заранее очень сложно
выявить наличие этих заболеваний.
выявить наличие этих заболеваний.
01:21
So when someone actually
goes on a plane,
goes on a plane,
28
69619
2091
Если кто-то на борту самолёта
01:23
they could be sick
29
71734
1206
уже болен
01:24
and they could actually
be in this latency period
be in this latency period
30
72964
2395
и его болезнь находится
в инкубационном периоде,
в инкубационном периоде,
01:27
in which they could actually
have the disease
have the disease
31
75383
2159
когда заболевание уже есть,
01:29
but not exhibit any symptoms,
32
77566
1572
но не проявляет свои симптомы,
01:31
and they could, in turn,
spread the disease
spread the disease
33
79162
2191
то эти люди могут заразить
01:33
to many other people in the cabin.
34
81377
1673
других пассажиров в салоне.
01:35
How that actually works is that right now
35
83074
2082
И вот как это происходит:
01:37
we've got air coming in
from the top of the cabin
from the top of the cabin
36
85180
2286
воздух поступает сверху салона
01:39
and from the side of the cabin,
as you see in blue.
as you see in blue.
37
87490
2426
и сбоку салона, как показано
синими стрелками.
синими стрелками.
01:41
And then also, that air goes out
through these very efficient filters
through these very efficient filters
38
89940
4202
Затем воздух проходит
через крайне эффективные фильтры,
через крайне эффективные фильтры,
01:46
that eliminate 99.97 percent
of pathogens near the outlets.
of pathogens near the outlets.
39
94166
4548
которые на выходе
уничтожают 99,97% патогенов.
уничтожают 99,97% патогенов.
01:51
What happens right now, though,
40
99444
1477
Однако существует
01:52
is that we have this
mixing airflow pattern.
mixing airflow pattern.
41
100945
2067
модель смешивания воздушных потоков.
01:55
So if someone were to actually sneeze,
42
103036
1832
Так что, если кто-то чихнёт,
01:56
that air would get swirled
around multiple times
around multiple times
43
104892
2704
этот воздух будет какое-то время
циркулировать по салону
циркулировать по салону
01:59
before it even has a chance
to go out through the filter.
to go out through the filter.
44
107620
3245
перед тем, как пройти через фильтр.
02:03
So I thought: clearly, this
is a pretty serious problem.
is a pretty serious problem.
45
111785
3213
Мне это показалась довольно
серьёзной проблемой.
серьёзной проблемой.
02:07
I didn't have the money
to go out and buy a plane,
to go out and buy a plane,
46
115022
3733
У меня не было денег,
чтобы пойти и купить самолёт,
чтобы пойти и купить самолёт,
02:10
so I decided to build a computer instead.
47
118779
2238
поэтому я решил собрать компьютер.
02:13
It actually turns out that
with computational fluid dynamics,
with computational fluid dynamics,
48
121041
3272
Оказалось, что с помощью
вычислительной гидрогазодинамики
вычислительной гидрогазодинамики
02:16
what we're able to do
is create these simulations
is create these simulations
49
124337
2601
мы можем создать определённые модели,
02:18
that give us higher resolutions
50
126962
1794
которые дают более точные данные,
02:20
than actually physically going
in and taking readings in the plane.
in and taking readings in the plane.
51
128780
3620
чем при проведении экспериментов
непосредственно на борту самолёта.
непосредственно на борту самолёта.
02:24
And so how, essentially, this works
is you would start out
is you would start out
52
132836
3014
Всё начинается
02:27
with these 2D drawings --
53
135874
1672
с этих 2D-чертежей,
02:29
these are floating around
in technical papers around the Internet.
in technical papers around the Internet.
54
137570
3128
которые можно найти
в технических статьях в Интернете.
в технических статьях в Интернете.
02:32
I take that and then I put it
into this 3D-modeling software,
into this 3D-modeling software,
55
140722
2893
Я их беру, и с помощью
ПО для 3D-моделирования
ПО для 3D-моделирования
02:35
really building that 3D model.
56
143639
1779
строю 3D-модель.
02:37
And then I divide that model
that I just built into these tiny pieces,
that I just built into these tiny pieces,
57
145442
4459
Затем я разбиваю эту модель
на небольшие элементы
на небольшие элементы
02:41
essentially meshing it so that
the computer can better understand it.
the computer can better understand it.
58
149925
3577
для того, чтобы компьютеру
было легче с ней разобраться.
было легче с ней разобраться.
02:45
And then I tell the computer where
the air goes in and out of the cabin,
the air goes in and out of the cabin,
59
153526
3721
Затем я сообщаю компьютеру, куда поступает
и откуда выходит воздух в кабине,
и откуда выходит воздух в кабине,
02:49
throw in a bunch of physics
60
157271
1499
добавляю немного физики,
02:50
and basically sit there and wait until
the computer calculates the simulation.
the computer calculates the simulation.
61
158794
4221
сижу и жду, когда компьютер
закончит расчёт модели.
закончит расчёт модели.
02:56
So what we get, actually,
with the conventional cabin is this:
with the conventional cabin is this:
62
164015
3627
В результате выясняется,
что если в салоне самолёта
что если в салоне самолёта
02:59
you'll notice the middle person sneezing,
63
167666
2247
человек со среднего кресла чихает,
03:02
and we go "Splat!" -- it goes
right into people's faces.
right into people's faces.
64
170767
3392
то микробы летят прямо в лица соседей.
03:06
It's pretty disgusting.
65
174882
1821
Это просто отвратительно.
03:08
From the front, you'll notice
those two passengers
those two passengers
66
176727
2348
Как вы видите, эти два пассажира,
03:11
sitting next to the central passenger
67
179099
1786
сидящие по бокам,
03:12
not exactly having a great time.
68
180909
1706
страдают от такого соседства.
03:14
And when we take a look
at that from the side,
at that from the side,
69
182639
2186
Если посмотреть на этот процесс сбоку,
03:16
you'll also notice those pathogens
spreading across the length of the cabin.
spreading across the length of the cabin.
70
184849
3993
то заметно, что патогены разлетаются
по всей длине салона самолёта.
по всей длине салона самолёта.
03:22
The first thing I thought was,
"This is no good."
"This is no good."
71
190017
2350
Первое, что я подумал: «Это плохо».
03:24
So I actually conducted
more than 32 different simulations
more than 32 different simulations
72
192391
3508
Я провёл более 32 различных
компьютерных симуляций
компьютерных симуляций
03:27
and ultimately, I came up
with this solution right here.
with this solution right here.
73
195923
3365
и в конце концов
пришёл к данному решению.
пришёл к данному решению.
03:31
This is what I call a -- patent pending --
Global Inlet Director.
Global Inlet Director.
74
199312
3516
Назвал его — ожидаю оформления патента —
«общий направитель воздуха».
«общий направитель воздуха».
03:34
With this, we're able to reduce
pathogen transmission
pathogen transmission
75
202852
2566
С его помощью можно
сократить передачу патогенов
сократить передачу патогенов
03:37
by about 55 times,
76
205442
1768
приблизительно в 55 раз
03:39
and increase fresh-air inhalation
by about 190 percent.
by about 190 percent.
77
207234
3153
и увеличить потребление свежего
воздуха приблизительно на 190%.
воздуха приблизительно на 190%.
03:42
So how this actually works
78
210411
1604
Он работает следующим образом.
03:44
is we would install this piece
of composite material
of composite material
79
212039
3129
Воздухозаборник, состоящий
из композитных материалов,
из композитных материалов,
03:47
into these existing spots
that are already in the plane.
that are already in the plane.
80
215192
2968
устанавливается в уже существующие
в самолёте точки.
в самолёте точки.
03:50
So it's very cost-effective to install
81
218184
2001
Установка обходится недорого,
03:52
and we can do this directly overnight.
82
220209
1848
и это можно сделать за одну ночь.
03:54
All we have to do is put a couple
of screws in there and you're good to go.
of screws in there and you're good to go.
83
222081
3548
Сюда нужно прикрутить пару шурупов —
и готово.
и готово.
03:57
And the results that we get
are absolutely amazing.
are absolutely amazing.
84
225653
2859
И результаты потрясающие.
04:00
Instead of having those problematic
swirling airflow patterns,
swirling airflow patterns,
85
228536
3536
Вместо этих проблемных воздушных завитков
04:04
we can create these walls of air
86
232096
1742
мы создаём воздушные стены
04:05
that come down in-between the passengers
87
233862
2170
между пассажирами,
04:08
to create personalized breathing zones.
88
236056
1898
создавая зоны личного дыхания.
04:09
So you'll notice the middle passenger
here is sneezing again,
here is sneezing again,
89
237978
2985
Как видно, пассажир в середине
снова чихает,
снова чихает,
04:12
but this time, we're able
to effectively push that down
to effectively push that down
90
240987
2713
но на этот раз этот «чих» направляется
04:15
to the filters for elimination.
91
243724
2713
к фильтрам для очистки.
04:18
And same thing from the side,
92
246461
1396
То же самое видно сбоку.
04:19
you'll notice we're able to directly
push those pathogens down.
push those pathogens down.
93
247881
3229
Заметьте, что патогены
сразу направляются вниз.
сразу направляются вниз.
04:23
So if you take a look again now
at the same scenario
at the same scenario
94
251682
3494
Если снова взглянуть на этот же сценарий
04:27
but with this innovation installed,
95
255200
1689
после установки этого изобретения,
04:28
you'll notice the middle
passenger sneezes,
passenger sneezes,
96
256913
2016
видно, что при чихании
пассажира посередине
пассажира посередине
04:30
and this time, we're pushing
that straight down into the outlet
that straight down into the outlet
97
258953
3073
его выделения сразу направляются
вниз к воздухозаборнику,
вниз к воздухозаборнику,
04:34
before it gets a chance
to infect any other people.
to infect any other people.
98
262050
3721
не позволяя им заразить других людей.
04:37
So you'll notice the two passengers
sitting next to the middle guy
sitting next to the middle guy
99
265795
3124
Видно, что сидящие рядом пассажиры
04:40
are breathing virtually
no pathogens at all.
no pathogens at all.
100
268943
2233
практически не вдыхают патогены.
04:43
Take a look at that from the side as well,
101
271200
2528
Посмотрите на это со стороны,
04:45
you see a very efficient system.
102
273752
1555
это очень эффективная система.
04:47
And in short, with this system, we win.
103
275331
2622
Короче, с этой системой мы в выигрыше.
04:51
When we take a look at what this means,
104
279255
2889
Если посмотреть на значимость системы,
04:54
what we see is that this not only works
if the middle passenger sneezes,
if the middle passenger sneezes,
105
282168
3472
то очевидно, она работает не только
в случае с пассажиром посередине,
в случае с пассажиром посередине,
04:57
but also if the window-seat
passenger sneezes
passenger sneezes
106
285664
2774
но и с чихающим пассажиром
рядом с иллюминатором
рядом с иллюминатором
05:00
or if the aisle-seat passenger sneezes.
107
288462
2095
или у прохода.
05:03
And so with this solution, what does
this mean for the world?
this mean for the world?
108
291167
3087
Какую пользу обществу
приносит данное решение?
приносит данное решение?
05:06
Well, when we take a look at this
109
294278
3514
Когда мы переходим
05:09
from the computer simulation
into real life,
into real life,
110
297816
2569
от компьютерной симуляции
к реальной жизни,
к реальной жизни,
05:12
we can see with this 3D model
that I built over here,
that I built over here,
111
300409
2762
на этой 3D-модели, которую я создал
05:15
essentially using 3D printing,
112
303195
2088
с помощью 3D-принтера,
05:17
we can see those same
airflow patterns coming down,
airflow patterns coming down,
113
305307
2959
видны те же самые
воздушные потоки, идущие вниз
воздушные потоки, идущие вниз
05:20
right to the passengers.
114
308290
1586
прямо на пассажиров.
05:22
In the past, the SARS epidemic
actually cost the world
actually cost the world
115
310920
3070
В прошлом эпидемия атипичной
пневмонии стоила миру
пневмонии стоила миру
05:26
about 40 billion dollars.
116
314014
1929
порядка 40 миллиардов долларов.
05:27
And in the future,
117
315967
1159
А в будущем
05:29
a big disease outbreak
could actually cost the world
could actually cost the world
118
317150
2546
массовая вспышка заболевания
может стоить миру
может стоить миру
05:31
in excess of three trillion dollars.
119
319720
1858
более 3 триллионов долларов.
05:33
So before, it used to be that you had
to take an airplane out of service
to take an airplane out of service
120
321942
3477
Раньше самолёт выводили из эксплуатации
05:37
for one to two months,
121
325443
1872
на один или два месяца,
05:39
spend tens of thousands of man hours
and several million dollars
and several million dollars
122
327339
3572
тратили десятки тысяч человеко-часов
и несколько миллионов долларов,
и несколько миллионов долларов,
05:42
to try to change something.
123
330935
1323
чтобы что-либо поменять.
05:44
But now, we're able to install
something essentially overnight
something essentially overnight
124
332282
3511
Но сейчас у нас есть возможность
установить что-то полезное за ночь
установить что-то полезное за ночь
05:47
and see results right away.
125
335817
1727
и сразу увидеть результат.
05:49
So it's really now a matter of taking
this through to certification,
this through to certification,
126
337568
3206
И сейчас дело за получением
сертификата для этого изобретения,
сертификата для этого изобретения,
05:52
flight testing,
127
340798
1190
тестирования в полётах
05:54
and going through all of these
regulatory approvals processes.
regulatory approvals processes.
128
342012
2992
и получения одобрения
от регулирующих органов.
от регулирующих органов.
05:57
But it just really goes to show
that sometimes the best solutions
that sometimes the best solutions
129
345028
3064
Всё это говорит о том,
что иногда простые решения
что иногда простые решения
06:00
are the simplest solutions.
130
348116
1438
являются самыми лучшими.
06:01
And two years ago, even,
131
349935
3190
Два года назад
06:05
this project would not have happened,
132
353149
1769
этот проект был бы немыслим,
06:06
just because the technology then
wouldn't have supported it.
wouldn't have supported it.
133
354942
2826
потому что для него не было
подходящей технологии.
подходящей технологии.
06:09
But now with advanced computing
134
357792
2469
Но сегодня у нас есть продвинутые
компьютерные системы
компьютерные системы
06:12
and how developed our Internet is,
135
360285
2186
и развитый Интернет —
06:14
it's really the golden era for innovation.
136
362495
2639
это золотая эра для инноваций.
06:17
And so the question I ask all
of you today is: why wait?
of you today is: why wait?
137
365158
3243
Я хочу задать всем вам вопрос:
зачем нам ждать?
зачем нам ждать?
06:20
Together, we can build the future today.
138
368425
2321
Вместе мы можем построить будущее
уже сегодня.
уже сегодня.
06:23
Thanks.
139
371123
1151
Спасибо.
06:24
(Applause)
140
372298
3106
(Аплодисменты)
ABOUT THE SPEAKER
Raymond Wang - InventorRaymond Wang won the top prize in the 2015 Intel Science and Engineering Fair for his invention that circulates fresh air on planes and reduces transmission of germs between passengers.
Why you should listen
Raymond Wang is a Canadian youth innovator who is passionate about science, technology, engineering and entrepreneurship. He is one of Canada's Top 20 Under 20, and most recently, the recipient of the Gordon E. Moore award for the Top Project at the 2015 Intel International Science and Engineering Fair (ISEF).
Raymond enjoys exploring STEM and promoting global sustainability. His latest engineering innovations, including his work with aircraft cabin airflow and his inventions of the “Weather Harvester,” “Smart Knee Assistant” and "Smart Bin,” have achieved international recognition.
Raymond is enthusiastic about inspiring others to pursue STEM opportunities. He actively reaches out to the local community through camps & associations, in addition to communities around the world through YouTube & Modern Media.
Having a strong passion for sustainability, Raymond has founded Sustainable Youth Canada, a youth-led non-profit organization dedicated to empowering young people in Affiliated Regions established from coast to coast to be leaders in tackling issues with environmental and energy sustainability.
In his spare time, Raymond enjoys exploring music as both a National Youth Band clarinetist and an avid pianist. He is also a keen director of films and videos; many of his productions have been recognized at local film festivals.
Raymond envisions himself pursuing a career in science, applying research and innovation with a business approach to do his part in bettering the world.
Raymond Wang | Speaker | TED.com