TEDYouth 2015
Raymond Wang: How germs travel on planes -- and how we can stop them
چگونه جِرمها با هواپیما در سفرند -- و چگونه جلوی اینکار را بگیریم
Filmed:
Readability: 3.6
1,821,024 views
"ریموند وَنگ" هفده سال دارد ولی با همین سن توانسته در ساخت آینده ای سالم تر کمک کند. وی با استفاده از حرکت سیالات، چگونگی جریان هوا در هواپیماها را شبیه سازی کامپیوتری کرده، و آنچه یافته است، چیز جالبی نیست -- وقتی فردی در هواپیما عطسه می کند، جریان هوا در واقع به گسترش عوامل بیماری زا به دیگر مسافران کمک می کند. "وَنگ" با یک انیمیشن فراموش نشدنی نشان می دهد که چطور یک عطسه در کابین هواپیما حرکت می کند، همچنین راه حل برنده خود را به تصویر می کشد: یک دستگاه کوچک شکل باله ماهی که جریان هوای تازه را افزایش و هوای حامل عوامل بیماری زا را از گردش دور می کند.
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
میشه لطفا با بالا بردن دست نشون بدین
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
چند نفر از شما در این سالن
سال گذشته سوار هواپیما شدند؟
سال گذشته سوار هواپیما شدند؟
00:20
That's pretty good.
2
8258
1153
خیلی عالیه.
00:21
Well, it turns out that you
share that experience
share that experience
3
9435
2885
خُب، معلوم شد شما هم تجربه ای
00:24
with more than three billion
people every year.
people every year.
4
12344
2835
همانند بیش از سه میلیارد
نفردر هر سال داشتید.
نفردر هر سال داشتید.
00:27
And when we put so many people
in all these metal tubes
in all these metal tubes
5
15203
3137
و وقتی اینهمه آدم را در چنین لوله های آهنی
00:30
that fly all over the world,
6
18364
1586
که سرتاسر دنیا پرواز می کند،
قرار می دهیم،
قرار می دهیم،
00:31
sometimes, things like this can happen
7
19974
2673
گاهی چنین چیزهایی رخ می دهد،
00:34
and you get a disease epidemic.
8
22671
1887
و یک بیماری را همه گیر می کنید.
00:37
I first actually got into this topic
9
25116
1951
در واقع اولین باری که درگیراین مسئله شدم
00:39
when I heard about the Ebola
outbreak last year.
outbreak last year.
10
27091
2632
وقتی بود که شیوع بیماری ایبولا در سال گذشته
بگوشم رسید.
بگوشم رسید.
00:41
And it turns out that,
11
29747
1460
و معلوم شد که،
00:43
although Ebola spreads
through these more range-limited,
through these more range-limited,
12
31231
2830
هرچند ایبولا از راههای تماس نزدیک
00:46
large-droplet routes,
13
34085
1334
و تراوشات بزرگ تنفسی گسترش می‌یابد،
00:47
there's all these other sorts of diseases
14
35443
1978
کلی بیماریهای دیگری هستند که
00:49
that can be spread in the airplane cabin.
15
37445
1976
می توانند در کابین هواپیما پخش شوند.
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
بدترین چیز،
وقتی است که به برخی ارقام نگاهی می اندازیم،
وقتی است که به برخی ارقام نگاهی می اندازیم،
00:54
it's pretty scary.
17
42653
1413
خیلی وحشتناکه.
00:56
So with H1N1,
18
44090
1760
خُب در مورد H1N1،
00:57
there was this guy that decided
to go on the plane
to go on the plane
19
45874
2389
این آدم تصمیم گرفت سوار هواپیما بشه
01:00
and in the matter of a single flight
20
48287
1771
و در یک پرواز
01:02
actually spread the disease
to 17 other people.
to 17 other people.
21
50082
2254
در واقع بیماری را به ١٧ نفر دیگر منتقل کرد.
01:04
And then there was this
other guy with SARS,
other guy with SARS,
22
52360
2128
و یک نفر دیگر مبتلا به سارس (SARS)،
01:06
who managed to go on a three-hour flight
23
54512
2102
در یک پرواز سه ساعته،
01:08
and spread the disease to 22 other people.
24
56638
2842
بیماری را به ٢٢ نفر دیگر انتقال داد.
01:11
That's not exactly my idea
of a great superpower.
of a great superpower.
25
59504
3408
این در واقع ایده من در مورد یک ابَر قدرت نیست.
01:15
When we take a look at this,
what we also find
what we also find
26
63658
2564
وقتی نگاهی به این می اندازیم،
چیز دیگری که درمیابیم
چیز دیگری که درمیابیم
01:18
is that it's very difficult
to pre-screen for these diseases.
to pre-screen for these diseases.
27
66246
2976
این است که شناخت از پیش
این بیماریها بسیار دشوار است.
این بیماریها بسیار دشوار است.
01:21
So when someone actually
goes on a plane,
goes on a plane,
28
69619
2091
بنابراین وقتی کسی سوار هواپیما می شود،
01:23
they could be sick
29
71734
1206
شاید بیمار باشد
01:24
and they could actually
be in this latency period
be in this latency period
30
72964
2395
و شاید در دوره کمون بیماری باشد
01:27
in which they could actually
have the disease
have the disease
31
75383
2159
یعنی در واقع بیماری را داشته
01:29
but not exhibit any symptoms,
32
77566
1572
ولی نشانه های آن بروز نیافته است،
01:31
and they could, in turn,
spread the disease
spread the disease
33
79162
2191
ولی در عوض می تواند بیماری را
به خیلی افراد دیگر
به خیلی افراد دیگر
01:33
to many other people in the cabin.
34
81377
1673
در کابین انتقال دهد.
01:35
How that actually works is that right now
35
83074
2082
اینطور اتفاق می افتد که هم اکنون
01:37
we've got air coming in
from the top of the cabin
from the top of the cabin
36
85180
2286
هوا از بالای کابین و از طرفین کابین به
01:39
and from the side of the cabin,
as you see in blue.
as you see in blue.
37
87490
2426
داخل در جریان است،
که آن را به رنگ آبی می بینید.
که آن را به رنگ آبی می بینید.
01:41
And then also, that air goes out
through these very efficient filters
through these very efficient filters
38
89940
4202
و سپس، همان هوا از طریق این فیلترهای بسیار کارآمد
بیرون می رود
بیرون می رود
01:46
that eliminate 99.97 percent
of pathogens near the outlets.
of pathogens near the outlets.
39
94166
4548
که ٩٩/٩٧ درصد عوامل بیماری زا
را در مدخل خروجی خود از بین می برند.
را در مدخل خروجی خود از بین می برند.
01:51
What happens right now, though,
40
99444
1477
هرچند آنچه هم اکنون اتفاق می افتد،
01:52
is that we have this
mixing airflow pattern.
mixing airflow pattern.
41
100945
2067
اینه که ما چنین آمیزه ای از جریان هوا را داریم.
01:55
So if someone were to actually sneeze,
42
103036
1832
بدین ترتیب اگر کسی قرار باشه عسطه کند،
01:56
that air would get swirled
around multiple times
around multiple times
43
104892
2704
هوا چندین بار چرخش کرده
01:59
before it even has a chance
to go out through the filter.
to go out through the filter.
44
107620
3245
قبل از اینکه بتواند از
طریق فیلتر بیرون رود.
طریق فیلتر بیرون رود.
02:03
So I thought: clearly, this
is a pretty serious problem.
is a pretty serious problem.
45
111785
3213
پس فکر کردم:
براستی این مسئله ای بسیار جدی است.
براستی این مسئله ای بسیار جدی است.
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
پولی نداشتم که برم و یک هواپیما بخرم،
02:10
so I decided to build a computer instead.
47
118779
2238
پس تصمیم گرفتم که بجاش یک کامپیوتر بسازم.
02:13
It actually turns out that
with computational fluid dynamics,
with computational fluid dynamics,
48
121041
3272
در واقع اینطور شد که
با روشِ دینامیک سیالات عددی،
با روشِ دینامیک سیالات عددی،
02:16
what we're able to do
is create these simulations
is create these simulations
49
124337
2601
قادر هستیم چنین شبیه سازیهایی ایجاد کنیم
02:18
that give us higher resolutions
50
126962
1794
که تفکیک های مناسب تری در
اختیار ما قرار می دهد
اختیار ما قرار می دهد
02:20
than actually physically going
in and taking readings in the plane.
in and taking readings in the plane.
51
128780
3620
تا اینکه بخواهیم شخصا داخل هواپیما رفته
و محاسبات را بررسی کنیم.
و محاسبات را بررسی کنیم.
02:24
And so how, essentially, this works
is you would start out
is you would start out
52
132836
3014
و اساساً کارکرد آن بدین گونه است که
02:27
with these 2D drawings --
53
135874
1672
با چنین طرحهای دو بعدی شروع می کنید
02:29
these are floating around
in technical papers around the Internet.
in technical papers around the Internet.
54
137570
3128
آنها در مقالاتِ تخصصی
در تمام اینترنت یافت می شوند.
در تمام اینترنت یافت می شوند.
02:32
I take that and then I put it
into this 3D-modeling software,
into this 3D-modeling software,
55
140722
2893
من آن را انتخاب و
در این نرم افزار طراحی سه بعدی گذاشتم،
در این نرم افزار طراحی سه بعدی گذاشتم،
02:35
really building that 3D model.
56
143639
1779
اون مدل سه بعدی را واقعا ساختم.
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
سپس اون مدلی که تازه ساخته بودم را
به قطعات کوچکی تقسیم کردم،
به قطعات کوچکی تقسیم کردم،
02:41
essentially meshing it so that
the computer can better understand it.
the computer can better understand it.
58
149925
3577
اساسا" آنرا ریز ریز کرده
تا کامپیوتر بهتر آنرا تحلیل کند.
تا کامپیوتر بهتر آنرا تحلیل کند.
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
بعد اطلاعات راه های ورود و خروج هوا در کابین
را در کامپیوتر وارد کردم
را در کامپیوتر وارد کردم
02:49
throw in a bunch of physics
60
157271
1499
یکسری اطلاعات فیزیکی را وارد کردم
02:50
and basically sit there and wait until
the computer calculates the simulation.
the computer calculates the simulation.
61
158794
4221
و عملا نشستم و صبر کردم
تا کامپیوتر شبیه سازی را محاسبه کند.
تا کامپیوتر شبیه سازی را محاسبه کند.
02:56
So what we get, actually,
with the conventional cabin is this:
with the conventional cabin is this:
62
164015
3627
بدین ترتیب،
آنچه در واقع در کابین معمولی داریم اینه:
آنچه در واقع در کابین معمولی داریم اینه:
02:59
you'll notice the middle person sneezing,
63
167666
2247
می بینید که فرد وسطی عطسه می کند،
03:02
and we go "Splat!" -- it goes
right into people's faces.
right into people's faces.
64
170767
3392
"اچو" -- صاف می ره به صورت مردم.
03:06
It's pretty disgusting.
65
174882
1821
خیلی چندش آوره.
03:08
From the front, you'll notice
those two passengers
those two passengers
66
176727
2348
از روبرو، اون دو نفر رو می بینید
03:11
sitting next to the central passenger
67
179099
1786
که دو طرف فرد وسطی نشسته اند
03:12
not exactly having a great time.
68
180909
1706
خیلی حال و روز خوبی ندارند.
03:14
And when we take a look
at that from the side,
at that from the side,
69
182639
2186
و وقتی از کنار به صحنه نگاه می کنیم،
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
متوجه می شوید که اون عوامل بیماری زا
در طول کابین پخش می شوند.
در طول کابین پخش می شوند.
03:22
The first thing I thought was,
"This is no good."
"This is no good."
71
190017
2350
اولین چیزی که به فکرم رسید:
"این خوب نیست"
"این خوب نیست"
03:24
So I actually conducted
more than 32 different simulations
more than 32 different simulations
72
192391
3508
پس در واقع بیش از ٣٢ شبیه سازی
انجام دادم
انجام دادم
03:27
and ultimately, I came up
with this solution right here.
with this solution right here.
73
195923
3365
و در نهایت به این راه حل رسیدم.
این چیزی است که آن را
این چیزی است که آن را
03:31
This is what I call a -- patent pending --
Global Inlet Director.
Global Inlet Director.
74
199312
3516
"هدایت کننده ورودی جهانی" می نامم
- پروانه اختراع آن برای ثبت ارائه شده.
- پروانه اختراع آن برای ثبت ارائه شده.
03:34
With this, we're able to reduce
pathogen transmission
pathogen transmission
75
202852
2566
با استفاده از این،
قادریم انتقال عوامل بیماری زا را
قادریم انتقال عوامل بیماری زا را
03:37
by about 55 times,
76
205442
1768
تا ٥٥ برابر کاهش داده،
03:39
and increase fresh-air inhalation
by about 190 percent.
by about 190 percent.
77
207234
3153
و تنفس هوای تازه را تا حدود ١٩٠ درصد بیفزاییم.
03:42
So how this actually works
78
210411
1604
خُب چگونگی کار کرد آن بدین طریق است
03:44
is we would install this piece
of composite material
of composite material
79
212039
3129
که این قطعه ساخته شده از مواد مختلف
03:47
into these existing spots
that are already in the plane.
that are already in the plane.
80
215192
2968
را در این قسمتهای موجود در
هواپیما کار می گذاریم.
هواپیما کار می گذاریم.
03:50
So it's very cost-effective to install
81
218184
2001
نصب آن کم هزینه بوده
03:52
and we can do this directly overnight.
82
220209
1848
و می توانیم یک شبه اینکار را انجام دهیم.
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
تنها لازمه چند پیچ آنجا گذاشته و تمام.
03:57
And the results that we get
are absolutely amazing.
are absolutely amazing.
84
225653
2859
و نتیجۀ آن فوق العاده خواهد بود.
04:00
Instead of having those problematic
swirling airflow patterns,
swirling airflow patterns,
85
228536
3536
بجای اون مدل گردش هوای مشکل آفرین،
04:04
we can create these walls of air
86
232096
1742
می توانیم چنین جدارهای هوا را بسازیم
04:05
that come down in-between the passengers
87
233862
2170
که هوا را مابین مسافرین جریان داده
04:08
to create personalized breathing zones.
88
236056
1898
و فضای اختصاصی برای تنفس ایجاد می کند.
04:09
So you'll notice the middle passenger
here is sneezing again,
here is sneezing again,
89
237978
2985
بدین ترتیب ملاحظه می کنید که
فرد وسطی مجدد عطسه می کند،
فرد وسطی مجدد عطسه می کند،
04:12
but this time, we're able
to effectively push that down
to effectively push that down
90
240987
2713
اما این بار،
می توانیم آن هوا را به سمت پایین
می توانیم آن هوا را به سمت پایین
04:15
to the filters for elimination.
91
243724
2713
در جهت فیلترها هدایت کرده تا از بین برود.
04:18
And same thing from the side,
92
246461
1396
به همین صورت برای طرفین،
04:19
you'll notice we're able to directly
push those pathogens down.
push those pathogens down.
93
247881
3229
مشاهده می کنید که عوامل بیماری زا را
مستقیما" به پایین سوق می دهیم.
مستقیما" به پایین سوق می دهیم.
04:23
So if you take a look again now
at the same scenario
at the same scenario
94
251682
3494
بدین ترتیب اگر اکنون
نگاهی مجدد به همان سناریو
نگاهی مجدد به همان سناریو
04:27
but with this innovation installed,
95
255200
1689
اما با این نوآوری نصب شده بکنید،
04:28
you'll notice the middle
passenger sneezes,
passenger sneezes,
96
256913
2016
فرد وسط را می بینید که عطسه می کند،
04:30
and this time, we're pushing
that straight down into the outlet
that straight down into the outlet
97
258953
3073
و اینبار ما آنرا به سمت پایین
در جهت منفذ خروجی سوق می دهیم
در جهت منفذ خروجی سوق می دهیم
04:34
before it gets a chance
to infect any other people.
to infect any other people.
98
262050
3721
قبل از اینکه فرصتی برای آلوده کردن دیگران پیدا کند.
04:37
So you'll notice the two passengers
sitting next to the middle guy
sitting next to the middle guy
99
265795
3124
بدین ترتیب دو مسافر کناری اون فرد وسط را می بینید
04:40
are breathing virtually
no pathogens at all.
no pathogens at all.
100
268943
2233
که بدون هیچ عامل بیماری زا در هوا، تنفس می کنند.
04:43
Take a look at that from the side as well,
101
271200
2528
از کنار هم نگاهی به آن بیندازید،
04:45
you see a very efficient system.
102
273752
1555
شاهد سیستم بسیار کارآمدی هستید.
04:47
And in short, with this system, we win.
103
275331
2622
خلاصه، با این سیستم ما برنده ایم.
04:51
When we take a look at what this means,
104
279255
2889
وقتی به کارایی آن دقت می کنیم،
04:54
what we see is that this not only works
if the middle passenger sneezes,
if the middle passenger sneezes,
105
282168
3472
ملاحظه می کنیم که این سیستم نه تنها برای
عطسه های فرد وسط،
عطسه های فرد وسط،
04:57
but also if the window-seat
passenger sneezes
passenger sneezes
106
285664
2774
بلکه برای عطسه های فرد کنار پنجره و
05:00
or if the aisle-seat passenger sneezes.
107
288462
2095
فرد کنار راهرو نیز کارایی دارد.
05:03
And so with this solution, what does
this mean for the world?
this mean for the world?
108
291167
3087
و بدین ترتیب معنی این راهکاربرای جهانیان چیست؟
05:06
Well, when we take a look at this
109
294278
3514
خُب، وقتی نگاه خود را
05:09
from the computer simulation
into real life,
into real life,
110
297816
2569
از شبیه سازی کامپیوتری به دنیای واقعی ببریم،
05:12
we can see with this 3D model
that I built over here,
that I built over here,
111
300409
2762
دراین مدل سه بعدی که اینجا ساختم،
05:15
essentially using 3D printing,
112
303195
2088
و اساسا" از پرینتر سه بعدی استفاده کردم،
05:17
we can see those same
airflow patterns coming down,
airflow patterns coming down,
113
305307
2959
همان مدل جریان هوا را می بینیم
05:20
right to the passengers.
114
308290
1586
که به سمت مسافرین در حرکت است.
05:22
In the past, the SARS epidemic
actually cost the world
actually cost the world
115
310920
3070
در گذشته، بیماری همه گیر سارس،
05:26
about 40 billion dollars.
116
314014
1929
عملا" حدود ٤٠ میلیارد دلار برای جهان هزینه داشت.
05:27
And in the future,
117
315967
1159
و در آینده،
05:29
a big disease outbreak
could actually cost the world
could actually cost the world
118
317150
2546
یک شیوع بزرگ بیماری
عملا می تواند بیش از سه تریلیون دلار
عملا می تواند بیش از سه تریلیون دلار
05:31
in excess of three trillion dollars.
119
319720
1858
برای جهان هزینه بردارد.
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
قبلا"
می بایست یک هواپیما را برای یک یا دو ماه
می بایست یک هواپیما را برای یک یا دو ماه
05:37
for one to two months,
121
325443
1872
از سرویس خارج می کردید،
05:39
spend tens of thousands of man hours
and several million dollars
and several million dollars
122
327339
3572
دهها هزار دلار نفر ساعت
و چندین میلیون دلار دیگر هزینه کرده
و چندین میلیون دلار دیگر هزینه کرده
05:42
to try to change something.
123
330935
1323
تا چیزی را عوض کنید.
05:44
But now, we're able to install
something essentially overnight
something essentially overnight
124
332282
3511
ولی اکنون، می توانیم چیزی به این مهمی را یک شبه نصب
05:47
and see results right away.
125
335817
1727
و نتیجه آنرا بلافاصله مشاهده کنیم.
05:49
So it's really now a matter of taking
this through to certification,
this through to certification,
126
337568
3206
بدین ترتیب فقط مانده که مجوز آن صادر شده،
05:52
flight testing,
127
340798
1190
در پرواز آزمایش شود،
05:54
and going through all of these
regulatory approvals processes.
regulatory approvals processes.
128
342012
2992
و کلیه مراحل قانونی تایید را پشت سر بگذارد.
05:57
But it just really goes to show
that sometimes the best solutions
that sometimes the best solutions
129
345028
3064
اما براستی نشانگر آنست که
گاهی اوقات بهترین راه حلها
گاهی اوقات بهترین راه حلها
06:00
are the simplest solutions.
130
348116
1438
ساده ترین آنهاست.
06:01
And two years ago, even,
131
349935
3190
و حتی دو سال پیش،
06:05
this project would not have happened,
132
353149
1769
این پروژه اتفاق نمی افتاد،
06:06
just because the technology then
wouldn't have supported it.
wouldn't have supported it.
133
354942
2826
چون تکنولوژی در آنزمان قادر به حمایت آن نبود.
06:09
But now with advanced computing
134
357792
2469
اما حالا با وجود محاسبات پیشرفته
06:12
and how developed our Internet is,
135
360285
2186
و اینترنت توسعه یافته ما،
06:14
it's really the golden era for innovation.
136
362495
2639
واقعا" عصر طلایی اختراعات است.
06:17
And so the question I ask all
of you today is: why wait?
of you today is: why wait?
137
365158
3243
پس سوالی که امروز از همه شما دارم:
چرا صبر کنیم؟
چرا صبر کنیم؟
06:20
Together, we can build the future today.
138
368425
2321
امروز با کمک هم می توانیم آینده را بسازیم.
06:23
Thanks.
139
371123
1151
متشکرم.
06:24
(Applause)
140
372298
3106
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