TEDYouth 2015
Raymond Wang: How germs travel on planes -- and how we can stop them
Raymond Wang: Wie Keime im Flugzeug reisen – und wie wir sie aufhalten können
Filmed:
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Raymond Wang ist erst 17 Jahre alt, doch er hilft bereits, eine gesündere Zukunft zu entwickeln. Mit Computersimulationen von Luftströmungen im Flugzeug fand er Beunruhigendes heraus. Wenn jemand im Flugzeug niest, verbreiten sich die Krankheitserreger über den Luftstrom auf die anderen Passagiere. Wang zeigt in einer unvergesslichen Animation die Reise eines Niesers in einem Flugzeug und seine preisgekrönte Lösung: Ein kleines, flossenförmiges Gerät, das die Frischluftzufuhr in Flugzeugen erhöht und belastete Luft schneller ausleitet.
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
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00:13
Can I get a show of hands --
0
1713
1366
Bitte Hand hoch,
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
wer saß im letzten Jahr in einem Flugzeug?
00:20
That's pretty good.
2
8258
1153
Gut.
00:21
Well, it turns out that you
share that experience
share that experience
3
9435
2885
Sie teilen diese Erfahrung
00:24
with more than three billion
people every year.
people every year.
4
12344
2835
mit mehr als drei Milliarden
Menschen pro Jahr.
Menschen pro Jahr.
00:27
And when we put so many people
in all these metal tubes
in all these metal tubes
5
15203
3137
Wenn wir so viele Menschen
in diese Metallröhren setzen,
in diese Metallröhren setzen,
00:30
that fly all over the world,
6
18364
1586
die um die ganze Welt fliegen,
00:31
sometimes, things like this can happen
7
19974
2673
kann es manchmal passieren,
dass wir eine Epedemie bekommen.
00:34
and you get a disease epidemic.
8
22671
1887
00:37
I first actually got into this topic
9
25116
1951
Ich beschäftige mich mit diesem Thema
00:39
when I heard about the Ebola
outbreak last year.
outbreak last year.
10
27091
2632
seit dem Ebola-Ausbruch im letzten Jahr.
00:41
And it turns out that,
11
29747
1460
Es stellt sich heraus,
00:43
although Ebola spreads
through these more range-limited,
through these more range-limited,
12
31231
2830
obwohl Ebola sich eher im Nahbereich
per Tröpfchen-Übertragung verbreitet,
00:46
large-droplet routes,
13
34085
1334
00:47
there's all these other sorts of diseases
14
35443
1978
gibt es viele andere Krankheiten,
00:49
that can be spread in the airplane cabin.
15
37445
1976
die sich im Flugzeug verbreiten können.
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
Die Zahlen dazu machen Angst.
00:54
it's pretty scary.
17
42653
1413
00:56
So with H1N1,
18
44090
1760
Z. B. eine Person
00:57
there was this guy that decided
to go on the plane
to go on the plane
19
45874
2389
mit dem Influenza-Virus H1N1,
01:00
and in the matter of a single flight
20
48287
1771
die während eines einzigen Fluges
01:02
actually spread the disease
to 17 other people.
to 17 other people.
21
50082
2254
17 andere Leute ansteckte.
01:04
And then there was this
other guy with SARS,
other guy with SARS,
22
52360
2128
Und diese andere Person mit SARS
01:06
who managed to go on a three-hour flight
23
54512
2102
schaffte es in einem Drei-Stunden-Flug,
01:08
and spread the disease to 22 other people.
24
56638
2842
die Krankheit an 22 Leute weiterzugeben.
01:11
That's not exactly my idea
of a great superpower.
of a great superpower.
25
59504
3408
Das passt nicht zu einer Supermacht.
01:15
When we take a look at this,
what we also find
what we also find
26
63658
2564
Es ist jedoch auch sehr schwierig,
01:18
is that it's very difficult
to pre-screen for these diseases.
to pre-screen for these diseases.
27
66246
2976
diese Krankheiten vorab zu erkennen.
01:21
So when someone actually
goes on a plane,
goes on a plane,
28
69619
2091
Wenn Personen ein Flugzeug besteigen,
01:23
they could be sick
29
71734
1206
die krank sind,
01:24
and they could actually
be in this latency period
be in this latency period
30
72964
2395
sich aber in der Latenzzeit
01:27
in which they could actually
have the disease
have the disease
31
75383
2159
dieser Krankheit befinden,
01:29
but not exhibit any symptoms,
32
77566
1572
also noch symptomlos sind,
01:31
and they could, in turn,
spread the disease
spread the disease
33
79162
2191
können sie jedoch diese Krankheit schon
01:33
to many other people in the cabin.
34
81377
1673
auf viele andere übertragen.
01:35
How that actually works is that right now
35
83074
2082
Es ist so, dass die Luft
01:37
we've got air coming in
from the top of the cabin
from the top of the cabin
36
85180
2286
von oben und von der Seite
in die Kabine strömt,
in die Kabine strömt,
01:39
and from the side of the cabin,
as you see in blue.
as you see in blue.
37
87490
2426
hier in blau zu sehen.
01:41
And then also, that air goes out
through these very efficient filters
through these very efficient filters
38
89940
4202
Die Luft geht durch effiziente Filter,
01:46
that eliminate 99.97 percent
of pathogens near the outlets.
of pathogens near the outlets.
39
94166
4548
die 99,97 % der Erreger eliminieren.
01:51
What happens right now, though,
40
99444
1477
Was derzeit passiert ist aber
01:52
is that we have this
mixing airflow pattern.
mixing airflow pattern.
41
100945
2067
eine Vermischung des Luftstromes.
01:55
So if someone were to actually sneeze,
42
103036
1832
Wenn jemand niest,
wird die Luft mehrmals herumgewirbelt
01:56
that air would get swirled
around multiple times
around multiple times
43
104892
2704
01:59
before it even has a chance
to go out through the filter.
to go out through the filter.
44
107620
3245
bevor sie durch den Filter strömt.
02:03
So I thought: clearly, this
is a pretty serious problem.
is a pretty serious problem.
45
111785
3213
Ich sah darin ein ernsthaftes Problem.
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
Ich hatte kein Geld,
um ein Flugzeug zu kaufen,
um ein Flugzeug zu kaufen,
02:10
so I decided to build a computer instead.
47
118779
2238
also baute ich einen Computer.
02:13
It actually turns out that
with computational fluid dynamics,
with computational fluid dynamics,
48
121041
3272
Es stellte sich heraus, dass durch
Berechnungen mit Computermodellen
Berechnungen mit Computermodellen
02:16
what we're able to do
is create these simulations
is create these simulations
49
124337
2601
Simulationen mit höheren Auflösungen
02:18
that give us higher resolutions
50
126962
1794
erstellt werden können,
02:20
than actually physically going
in and taking readings in the plane.
in and taking readings in the plane.
51
128780
3620
als wir im Flugzeug messen könnten.
02:24
And so how, essentially, this works
is you would start out
is you would start out
52
132836
3014
Man startet mit 2D-Zeichnungen,
02:27
with these 2D drawings --
53
135874
1672
02:29
these are floating around
in technical papers around the Internet.
in technical papers around the Internet.
54
137570
3128
die man überall im Internet finden kann.
Diese stecke ich in
eine 3D-Modellierungs-Software,
eine 3D-Modellierungs-Software,
02:32
I take that and then I put it
into this 3D-modeling software,
into this 3D-modeling software,
55
140722
2893
02:35
really building that 3D model.
56
143639
1779
um ein richtiges 3D-Modell zu bauen.
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
Das teile ich dann in winzige Teile,
02:41
essentially meshing it so that
the computer can better understand it.
the computer can better understand it.
58
149925
3577
damit der Computer
es besser verstehen kann.
es besser verstehen kann.
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
Dann zeige ich ihm,
wo die Kabinenluft ein- und austritt,
wo die Kabinenluft ein- und austritt,
02:49
throw in a bunch of physics
60
157271
1499
es folgt dann viel Physik
02:50
and basically sit there and wait until
the computer calculates the simulation.
the computer calculates the simulation.
61
158794
4221
und ich warte nur, bis der Computer
die Simulation berechnet hat.
die Simulation berechnet hat.
02:56
So what we get, actually,
with the conventional cabin is this:
with the conventional cabin is this:
62
164015
3627
Die konventionelle Kabine funktioniert so:
02:59
you'll notice the middle person sneezing,
63
167666
2247
Die mittlere Person niest
03:02
and we go "Splat!" -- it goes
right into people's faces.
right into people's faces.
64
170767
3392
und es landet auf den
Gesichtern der anderen.
Gesichtern der anderen.
03:06
It's pretty disgusting.
65
174882
1821
Ziemlich ekelhaft.
03:08
From the front, you'll notice
those two passengers
those two passengers
66
176727
2348
Von vorne bemerken Sie zwei Passagiere,
die dicht am mittleren Passagier sitzen,
03:11
sitting next to the central passenger
67
179099
1786
03:12
not exactly having a great time.
68
180909
1706
also schlecht positioniert sind.
03:14
And when we take a look
at that from the side,
at that from the side,
69
182639
2186
In der Seitenansicht sehen Sie,
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
wie Krankheitserreger
sich in der ganzen Kabine ausbreiten.
sich in der ganzen Kabine ausbreiten.
03:22
The first thing I thought was,
"This is no good."
"This is no good."
71
190017
2350
Das ist nicht gut.
03:24
So I actually conducted
more than 32 different simulations
more than 32 different simulations
72
192391
3508
Deshalb führte ich 32
verschiedene Simulationen durch,
verschiedene Simulationen durch,
03:27
and ultimately, I came up
with this solution right here.
with this solution right here.
73
195923
3365
ehe ich dann zu dieser Lösung kam.
03:31
This is what I call a -- patent pending --
Global Inlet Director.
Global Inlet Director.
74
199312
3516
Ich nenne es einen
"Globalen-Einströmungs-Leiter".
"Globalen-Einströmungs-Leiter".
Die Patentanmeldung läuft.
03:34
With this, we're able to reduce
pathogen transmission
pathogen transmission
75
202852
2566
Er reduziert die Übertragung
von Krankheitserregern auf ein 55stel
von Krankheitserregern auf ein 55stel
03:37
by about 55 times,
76
205442
1768
03:39
and increase fresh-air inhalation
by about 190 percent.
by about 190 percent.
77
207234
3153
und erhöht die Frischluftzufuhr
um ca. 190 Prozent.
um ca. 190 Prozent.
03:42
So how this actually works
78
210411
1604
Das funktioniert so:
03:44
is we would install this piece
of composite material
of composite material
79
212039
3129
Diese Teile aus Verbundmaterial
03:47
into these existing spots
that are already in the plane.
that are already in the plane.
80
215192
2968
werden an vorhandenen Punkten
im Flugzeug installiert.
im Flugzeug installiert.
03:50
So it's very cost-effective to install
81
218184
2001
Die Installation ist nicht teuer
03:52
and we can do this directly overnight.
82
220209
1848
und dauert nur einen Tag.
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
Es sind nur Schrauben einzudrehen,
dann ist es startklar.
dann ist es startklar.
Die Ergebnisse sind bemerkenswert.
03:57
And the results that we get
are absolutely amazing.
are absolutely amazing.
84
225653
2859
04:00
Instead of having those problematic
swirling airflow patterns,
swirling airflow patterns,
85
228536
3536
Statt der problematischen Luftwirbel
04:04
we can create these walls of air
86
232096
1742
können wir damit Luftwände
04:05
that come down in-between the passengers
87
233862
2170
zwischen den Passagieren erzeugen,
04:08
to create personalized breathing zones.
88
236056
1898
also personenbezogene Atemzonen.
Sie sehen wieder
den mittleren Passagier niesen,
den mittleren Passagier niesen,
04:09
So you'll notice the middle passenger
here is sneezing again,
here is sneezing again,
89
237978
2985
aber jetzt können wir
das in die Filter ableiten
das in die Filter ableiten
04:12
but this time, we're able
to effectively push that down
to effectively push that down
90
240987
2713
04:15
to the filters for elimination.
91
243724
2713
und eliminieren.
04:18
And same thing from the side,
92
246461
1396
Das Gleiche von der Seite,
04:19
you'll notice we're able to directly
push those pathogens down.
push those pathogens down.
93
247881
3229
auch hier erfolgt die direkte Ableitung
der Krankheitserreger.
der Krankheitserreger.
04:23
So if you take a look again now
at the same scenario
at the same scenario
94
251682
3494
Sehen Sie wieder auf das Szenario,
04:27
but with this innovation installed,
95
255200
1689
nun mit der neuen Installation.
04:28
you'll notice the middle
passenger sneezes,
passenger sneezes,
96
256913
2016
Der mittlere Passagier niest
und es wird direkt in den Abzug geleitet,
04:30
and this time, we're pushing
that straight down into the outlet
that straight down into the outlet
97
258953
3073
04:34
before it gets a chance
to infect any other people.
to infect any other people.
98
262050
3721
bevor andere infiziert werden können.
04:37
So you'll notice the two passengers
sitting next to the middle guy
sitting next to the middle guy
99
265795
3124
Die beiden Passagiere neben
dem mittleren Passagier
dem mittleren Passagier
atmen praktisch
keine Krankheitserreger ein.
keine Krankheitserreger ein.
04:40
are breathing virtually
no pathogens at all.
no pathogens at all.
100
268943
2233
04:43
Take a look at that from the side as well,
101
271200
2528
Auch die Seitenansicht
04:45
you see a very efficient system.
102
273752
1555
zeigt ein effizientes System.
04:47
And in short, with this system, we win.
103
275331
2622
Mit diesem System werden wir gewinnen.
04:51
When we take a look at what this means,
104
279255
2889
Das bedeutet, es funktioniert
beim mittleren Passagier,
beim mittleren Passagier,
04:54
what we see is that this not only works
if the middle passenger sneezes,
if the middle passenger sneezes,
105
282168
3472
aber auch wenn der Fensterplatz-Passagier
04:57
but also if the window-seat
passenger sneezes
passenger sneezes
106
285664
2774
oder der Gangplatz-Passagier niest.
05:00
or if the aisle-seat passenger sneezes.
107
288462
2095
05:03
And so with this solution, what does
this mean for the world?
this mean for the world?
108
291167
3087
Was bedeutet diese Lösung für die Welt?
05:06
Well, when we take a look at this
109
294278
3514
Wenn wir die Computersimulation
05:09
from the computer simulation
into real life,
into real life,
110
297816
2569
in das reale Leben übertragen,
05:12
we can see with this 3D model
that I built over here,
that I built over here,
111
300409
2762
können wir mit dem 3D-Modell,
das ich mit 3D-Druck gefertigt habe,
05:15
essentially using 3D printing,
112
303195
2088
05:17
we can see those same
airflow patterns coming down,
airflow patterns coming down,
113
305307
2959
die gleichen Luftströmungs-Muster sehen,
die auf die Passagiere treffen.
05:20
right to the passengers.
114
308290
1586
05:22
In the past, the SARS epidemic
actually cost the world
actually cost the world
115
310920
3070
Die SARS-Epidemie kostete weltweit
05:26
about 40 billion dollars.
116
314014
1929
ungefähr 40 Milliarden Dollar.
05:27
And in the future,
117
315967
1159
In der Zukunft
05:29
a big disease outbreak
could actually cost the world
could actually cost the world
118
317150
2546
könnte eine große Epidemie
05:31
in excess of three trillion dollars.
119
319720
1858
mehr als drei Billionen Dollar kosten.
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
Bisher wurde ein Flugzeug
für ein bis zwei Monate
für ein bis zwei Monate
05:37
for one to two months,
121
325443
1872
außer Betrieb genommen
und es kostete Zehntausende Arbeitsstunden
und einige Millionen Dollar,
und einige Millionen Dollar,
05:39
spend tens of thousands of man hours
and several million dollars
and several million dollars
122
327339
3572
05:42
to try to change something.
123
330935
1323
um etwas zu ändern.
05:44
But now, we're able to install
something essentially overnight
something essentially overnight
124
332282
3511
Jetzt können wir aber wesentliche Dinge
über Nacht installieren
über Nacht installieren
05:47
and see results right away.
125
335817
1727
und die Ergebnisse sofort sehen.
05:49
So it's really now a matter of taking
this through to certification,
this through to certification,
126
337568
3206
Notwendig ist jetzt eine Zertifizierung,
05:52
flight testing,
127
340798
1190
Flugtests und
behördliche Genehmigungsprozesse.
behördliche Genehmigungsprozesse.
05:54
and going through all of these
regulatory approvals processes.
regulatory approvals processes.
128
342012
2992
05:57
But it just really goes to show
that sometimes the best solutions
that sometimes the best solutions
129
345028
3064
Es zeigt sich, dass die besten Lösungen
06:00
are the simplest solutions.
130
348116
1438
manchmal die einfachsten sind.
06:01
And two years ago, even,
131
349935
3190
Vor zwei Jahren
wäre dieses Projekt nicht möglich gewesen,
06:05
this project would not have happened,
132
353149
1769
06:06
just because the technology then
wouldn't have supported it.
wouldn't have supported it.
133
354942
2826
weil die Technologie
es noch nicht leisten konnte.
es noch nicht leisten konnte.
06:09
But now with advanced computing
134
357792
2469
Durch erweitertes Computing
06:12
and how developed our Internet is,
135
360285
2186
und die Weiterentwicklung des Internets
06:14
it's really the golden era for innovation.
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2639
ist heute die goldene Ära für Innovation.
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And so the question I ask all
of you today is: why wait?
of you today is: why wait?
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3243
Meine Frage ist: Warum warten?
06:20
Together, we can build the future today.
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368425
2321
Wir können heute
gemeinsam die Zukunft gestalten.
gemeinsam die Zukunft gestalten.
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Thanks.
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371123
1151
Vielen Dank.
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(Applause)
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3106
(Applaus)
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