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TEDYouth 2015

Raymond Wang: How germs travel on planes -- and how we can stop them

レイモンド・ワン: 飛行機内の病原菌の動き方と対処法

Filmed
Views 1,699,993

レイモンド・ワンは17歳の若さで、より衛生的な未来を作ろうとしています。飛行機の空気の流れ方を、流体力学を使ってシュミレーションしたところ、心配な結果を得ました。客室でくしゃみをする乗客がいると、空気の流れが病原菌を他の乗客に運んでいくのです。ワンの作成したアニメーションは、客室内でくしゃみがどのように動くのかを描き、一度見たら忘れられないでしょう。小さなフィンを用いて空調からの流れを増やし、病原菌を含んだ空気がいつまでも循環することがないようにするという彼の提案した解決策は表彰されました。

- 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

Can I get a showショー of hands --
手を上げてみてください
00:13
howどうやって manyたくさんの of you君は in thisこの roomルーム
have been on a plane飛行機 in thisこの past過去 year?
この会場でこの1年間に
飛行機に乗られた方?
00:15
That'sそれです prettyかなり good良い.
かなりいますね
00:20
Well, itそれ turnsターン outでる thatそれ you君は
shareシェア thatそれ experience経験
ということは
毎年30億人以上の人々と
00:21
with〜と moreもっと thanより three billion
people everyすべて year.
同じ経験をしているのです
00:24
And whenいつ we我々 put soそう manyたくさんの people
in allすべて theseこれら metal金属 tubesチューブ
飛行機がこんなにも多くの乗客を乗せて
00:27
thatそれ fly飛ぶ allすべて over the world世界,
世界中を飛び回わると
00:30
sometimes時々, thingsもの like thisこの can happen起こる
時として
こういうことも起こりうり
00:31
and you君は get a disease疾患 epidemic流行.
伝染病にかかるのです
00:34
I first最初 actually実際に got into thisこの topicトピック
私が最初に
このテーマを取り上げたのは
00:37
whenいつ I heard聞いた about the Ebolaえぼら
outbreak発生 last最終 year.
去年のエボラ出血熱の
大流行を聞いた時です
00:39
And itそれ turnsターン outでる thatそれ,
こんなことが分かりました
00:41
althoughただし、 Ebolaえぼら spreadsスプレッド
throughを通して theseこれら moreもっと range-limited範囲が限定された,
エボラの感染は
大粒の飛沫を経由するので
00:43
large-droplet大滴 routesルート,
到達範囲は狭いですが
00:46
there'sそこに allすべて theseこれら otherその他 sortsソート of diseases病気
様々な種類の病気が
00:47
thatそれ can be spread普及 in the airplane飛行機 cabinキャビン.
飛行機の客室内で伝染しうるのです
00:49
The worst最悪 part is, whenいつ we我々 take
a look見える at some一部 of the numbers数字,
困ったことに
調べてみるとこんな数字が出てきて
00:51
it'sそれは prettyかなり scary怖い.
恐ろしくなってきます
00:54
Soだから with〜と H1N1,
H1N1のケースでは
00:56
thereそこ was thisこの guy thatそれ decided決定しました
to go on the plane飛行機
感染者が飛行機を利用すると
00:57
and in the matter問題 of a singleシングル flightフライト
1回のフライトで
01:00
actually実際に spread普及 the disease疾患
to 17 otherその他 people.
17人に感染しました
01:02
And then次に thereそこ was thisこの
otherその他 guy with〜と SARSSARS,
SARSの感染者のケースでは
01:04
who managed管理された to go on a three-hour3時間 flightフライト
3時間のフライトで
01:06
and spread普及 the disease疾患 to 22 otherその他 people.
22人に感染しました
01:08
That'sそれです notない exactly正確に myじぶんの ideaアイディア
of a greatすばらしいです superpower超大国.
これはあまり好ましい
超能力ではありません
01:11
Whenいつ we我々 take a look見える at thisこの,
what we我々 alsoまた、 find見つける
さらに これらの病気を事前に検知するのが
01:15
is thatそれ it'sそれは very非常に difficult難しい
to pre-screenプレスクリーン for theseこれら diseases病気.
非常に難しいのです
01:18
Soだから whenいつ someone誰か actually実際に
goes行く on a plane飛行機,
実際飛行機の乗客が
01:21
they彼ら could be sick病気
病気だったり
01:23
and they彼ら could actually実際に
be in thisこの latencyレイテンシ period期間
潜伏期で
01:24
in whichどの they彼ら could actually実際に
have the disease疾患
症状が出る前ではあるけれども
01:27
butだけど notない exhibit示す anyどれか symptoms症状,
病原菌を持っていたりすると
01:29
and they彼ら could, in turn順番,
spread普及 the disease疾患
キャビンにいる多くの乗客に
01:31
to manyたくさんの otherその他 people in the cabinキャビン.
病気が感染してしまうかもしれません
01:33
Howどう thatそれ actually実際に works作品 is thatそれ right now
実際どのように
感染するのでしょうか?
01:35
we've私たちは got air空気 coming到来 in
fromから the top of the cabinキャビン
青の矢印で示すように
01:37
and fromから the side of the cabinキャビン,
as you君は see見る in blue.
キャビンの天井や横から
空気が送られ
01:39
And then次に alsoまた、, thatそれ air空気 goes行く outでる
throughを通して theseこれら very非常に efficient効率的な filtersフィルター
フィルターから排出されます
フィルターの効率は高く
01:41
thatそれ eliminate排除する 99.97 percentパーセント
of pathogens病原体 near近く the outletsアウトレット.
排気口では病原菌を
99.97%も除去します
01:46
What happens起こる right now, thoughしかし,
お見せしているのは
01:51
is thatそれ we我々 have thisこの
mixing混合 airflow気流 patternパターン.
気流が渦巻くパターンです
01:52
Soだから ifif someone誰か were to actually実際に sneezeくしゃみ,
くしゃみをする人がいると
01:55
thatそれ air空気 would get swirled渦巻く
aroundまわり multiple複数 times
その空気がフィルターを通って
排気されるまでに
01:56
before itそれ even has a chanceチャンス
to go outでる throughを通して the filterフィルタ.
何度も循環します
01:59
Soだから I thought: clearlyはっきりと, thisこの
is a prettyかなり serious深刻な problem問題.
私は「これは問題だ」
と思いました
02:03
I didn'tしなかった have the moneyお金
to go outでる and buy購入 a plane飛行機,
私にはこれを避けるために
自家用飛行機を買うお金はありません
02:07
soそう I decided決定しました to buildビルドする a computerコンピューター instead代わりに.
その代り
コンピュータのソフトを作ることにしました
02:10
Itそれ actually実際に turnsターン outでる thatそれ
with〜と computational計算上の fluid流体 dynamicsダイナミクス,
コンピュータによる流体力学で
02:13
what we're私たちは ableできる to do
is create作成する theseこれら simulationsシミュレーション
シュミレーションを作ってみると
02:16
thatそれ give us higher高い resolutions決議
実際に飛行機に乗って
計測するよりも
02:18
thanより actually実際に physically物理的に going
in and taking取る readings読み in the plane飛行機.
より高い解像度のデータが得られます
02:20
And soそう howどうやって, essentially基本的に, thisこの works作品
is you君は would start開始 outでる
どのようにするのでしょうか?
02:24
with〜と theseこれら 2D drawings図面 --
2次元図面から始めてみましょう
02:27
theseこれら are floatingフローティング aroundまわり
in technicalテクニカル papers論文 aroundまわり the Internetインターネット.
これらはネット上で
公開されている技術文書です
02:29
I take thatそれ and then次に I put itそれ
into thisこの 3D-modelingDモデリング softwareソフトウェア,
これらを3次元モデリングのソフトに
落とし込むと
02:32
really本当に building建物 thatそれ 3D modelモデル.
3次元モデルができます
02:35
And then次に I divide分ける thatそれ modelモデル
thatそれ I justちょうど built建てられた into theseこれら tiny小さな pieces作品,
そのモデルを細分した
小さな格子状の要素に分解し
02:37
essentially基本的に meshingメッシング itそれ soそう thatそれ
the computerコンピューター can betterより良い understandわかる itそれ.
コンピュータがうまく扱えるようにします
02:41
And then次に I telltell the computerコンピューター whereどこで
the air空気 goes行く in and outでる of the cabinキャビン,
空気がキャビンの
どこから出入りするのかを入力し
02:45
throwスロー in a bunch of physics物理
物理を一式投入したら
02:49
and basically基本的に sit座る thereそこ and wait待つ until〜まで
the computerコンピューター calculates計算する the simulationシミュレーション.
コンピュータがシュミレーションを
計算するのを待つだけです
02:50
Soだから what we我々 get, actually実際に,
with〜と the conventional従来の cabinキャビン is thisこの:
従来のキャビンを調べて
分かったことは
02:56
you'llあなたは notice通知 the middle中間 person sneezingくしゃみ,
真ん中に座っている乗客が
くしゃみをすると
02:59
and we我々 go "Splatスプラット!" -- itそれ goes行く
right into people's人々の faces.
「ペシャ!」とそれが
他の乗客の顔につくのです
03:02
It'sそれは、します。 prettyかなり disgusting嫌な.
ゾッとしますね
03:06
From差出人 the frontフロント, you'llあなたは notice通知
thoseそれら two passengers乗客
前から見ると
その両脇に座る乗客にとって
03:08
sitting座っている next to the central中央 passenger旅客
良い状態とは言えないことが
03:11
notない exactly正確に having持つ a greatすばらしいです time時間.
わかります
03:12
And whenいつ we我々 take a look見える
at thatそれ fromから the side,
横から見ると 病原菌は
03:14
you'llあなたは alsoまた、 notice通知 thoseそれら pathogens病原体
spreading広がる across横断する the length長さ of the cabinキャビン.
前後の方向に広がっていくのが分かります
03:16
The first最初 thingもの I thought was,
"Thisこれ is noいいえ good良い."
「これは良くないな」と
まず思いました
03:22
Soだから I actually実際に conducted導かれた
moreもっと thanより 32 different異なる simulationsシミュレーション
32回以上の
シュミレーションを重ねた末
03:24
and ultimately最終的に, I came来た upアップ
with〜と thisこの solution溶液 right hereここに.
このソリューションに
辿り着きました
03:27
Thisこれ is what I callコール a -- patent特許 pending保留中 --
Globalグローバル Inlet入口 Directorディレクター.
グローバル・インレット・ディレクター
と名付け 特許出願中です
03:31
With thisこの, we're私たちは ableできる to reduce減らす
pathogen病原体 transmission送信
これにより病原菌の伝染を
03:34
by about 55 times,
55分の1まで削減でき
03:37
and increase増加する fresh-air新鮮な空気 inhalation吸入
by about 190 percentパーセント.
また呼吸できる新鮮な空気の割合が
190%も増えます
03:39
Soだから howどうやって thisこの actually実際に works作品
これが実際
どう機能するかというと
03:42
is we我々 would installインストール thisこの pieceピース
of composite複合 material材料
複合材料のこのピースを
03:44
into theseこれら existing既存の spotsスポット
thatそれ are already既に in the plane飛行機.
飛行機内の既存のスポットに
設置します
03:47
Soだから it'sそれは very非常に cost-effective費用対効果の高い to installインストール
設置の費用効率は非常に高く
03:50
and we我々 can do thisこの directly直接 overnight一晩.
一晩あれば設置可能です
03:52
Allすべての we我々 have to do is put a coupleカップル
of screwsネジ in thereそこ and you'reあなたは good良い to go.
2か所ネジ止めするだけです
03:54
And the results結果 thatそれ we我々 get
are absolutely絶対に amazing素晴らしい.
でも その成果には
目を見張るものがあります
03:57
Instead代わりに of having持つ thoseそれら problematic問題がある
swirling旋回 airflow気流 patternsパターン,
病原菌を含んだ空気が
旋回する代わりに
04:00
we我々 can create作成する theseこれら walls of air空気
乗客の間に空気の壁を作るのです
04:04
thatそれ come downダウン in-between間に the passengers乗客
乗客の間に空気の壁を作るのです
04:05
to create作成する personalizedパーソナライズド breathing呼吸 zonesゾーン.
すると個別に呼吸できるエリアが出来ます
04:08
Soだから you'llあなたは notice通知 the middle中間 passenger旅客
hereここに is sneezingくしゃみ again再び,
また真ん中の乗客が
くしゃみをしますが
04:09
butだけど thisこの time時間, we're私たちは ableできる
to effectively効果的に push押す thatそれ downダウン
今回は効率的に飛沫を
押し下げるので
04:12
to the filtersフィルター for elimination排除.
フィルターで
除去できるのが分かります
04:15
And same同じ thingもの fromから the side,
横からでも同様に
04:18
you'llあなたは notice通知 we're私たちは ableできる to directly直接
push押す thoseそれら pathogens病原体 downダウン.
病原菌が直接押し下げられるのが
分かります
04:19
Soだから ifif you君は take a look見える again再び now
at the same同じ scenarioシナリオ
同じシナリオですが
04:23
butだけど with〜と thisこの innovation革新 installedインストール済み,
これを設置すると
04:27
you'llあなたは notice通知 the middle中間
passenger旅客 sneezesくしゃみ,
真ん中の乗客が
くしゃみをしても
04:28
and thisこの time時間, we're私たちは pushing押して
thatそれ straightまっすぐ downダウン into the outlet出口
今回は排気口へと
まっすぐ流れるので
04:30
before itそれ gets取得 a chanceチャンス
to infect感染する anyどれか otherその他 people.
他の乗客に
感染することはありません
04:34
Soだから you'llあなたは notice通知 the two passengers乗客
sitting座っている next to the middle中間 guy
だから 両脇に座っている
2人の乗客は呼吸をしても
04:37
are breathing呼吸 virtually事実上
noいいえ pathogens病原体 at allすべて.
実質的に
病原菌に全く感染しないのです
04:40
Take a look見える at thatそれ fromから the side as well,
横から見ても同様に
とても効果的なシステムで
04:43
you君は see見る a very非常に efficient効率的な systemシステム.
あることが分かります
04:45
And in shortショート, with〜と thisこの systemシステム, we我々 win勝つ.
要するにこのシステムは
素晴らしく効果的なのです
04:47
Whenいつ we我々 take a look見える at what thisこの means手段,
これが意味すること―
04:51
what we我々 see見る is thatそれ thisこの notない onlyのみ works作品
ifif the middle中間 passenger旅客 sneezesくしゃみ,
真ん中の乗客のくしゃみに
効果があるだけでなく
04:54
butだけど alsoまた、 ifif the window-seat窓側の席
passenger旅客 sneezesくしゃみ
窓側や通路側の
乗客のくしゃみにも
04:57
orまたは ifif the aisle-seat通路席 passenger旅客 sneezesくしゃみ.
効果があることです
05:00
And soそう with〜と thisこの solution溶液, what does
thisこの mean平均 for the world世界?
世界にとって
このソリューションの意味とは何でしょうか?
05:03
Well, whenいつ we我々 take a look見える at thisこの
コンピュータ・シュミレーションを
05:06
fromから the computerコンピューター simulationシミュレーション
into realリアル life,
実際に当て嵌めてみましょう
05:09
we我々 can see見る with〜と thisこの 3D modelモデル
thatそれ I built建てられた over hereここに,
私が3D印刷技術を使って作った
3次元モデルで
05:12
essentially基本的に usingを使用して 3D printing印刷,
見ることができます
05:15
we我々 can see見る thoseそれら same同じ
airflow気流 patternsパターン coming到来 downダウン,
同様に空気の流れが
乗客の方に
05:17
right to the passengers乗客.
流れているのが分かります
05:20
In the past過去, the SARSSARS epidemic流行
actually実際に costコスト the world世界
過去にSARSが流行した時は
05:22
about 40 billion dollarsドル.
世界で5兆円規模の
損失がありました
05:26
And in the future未来,
将来的に
05:27
a big大きい disease疾患 outbreak発生
could actually実際に costコスト the world世界
大きな病気が大流行すると
損失は360兆円以上
05:29
in excess過剰 of three trillion1兆 dollarsドル.
になるかもしれません
05:31
Soだから before, itそれ used to be thatそれ you君は had
to take an airplane飛行機 outでる of serviceサービス
以前なら飛行機に
何か改良を加えるには
05:33
for one1 to two months数ヶ月,
1、2カ月程運休させて
05:37
spend費やす tens数十 of thousands of manおとこ hours時間
and severalいくつかの million百万 dollarsドル
数万時間の工数と数億円を
05:39
to try to change変化する something何か.
費す必要がありました
05:42
Butだがしかし now, we're私たちは ableできる to installインストール
something何か essentially基本的に overnight一晩
でも今は
これを一晩で設置できて
05:44
and see見る results結果 right away離れて.
成果はすぐに現れるのです
05:47
Soだから it'sそれは really本当に now a matter問題 of taking取る
thisこの throughを通して to certification認証,
これを実用化するには認定や
05:49
flightフライト testingテスト,
フライト・テスト
05:52
and going throughを通して allすべて of theseこれら
regulatory規制上の approvals承認 processesプロセス.
そして規制当局の承認を
得なくてはなりません
05:54
Butだがしかし itそれ justちょうど really本当に goes行く to showショー
thatそれ sometimes時々 the bestベスト solutionsソリューション
しかし お見せしましたように
時として最もシンプルなのが
05:57
are the simplest最も単純な solutionsソリューション.
ベスト・ソリューションなのです
06:00
And two years ago, even,
2年前でしたら
06:01
thisこの projectプロジェクト would notない have happened起こった,
このプロジェクトはありませんでした
06:05
justちょうど becauseなぜなら the technology技術 then次に
wouldn'tしないだろう have supportedサポートされる itそれ.
当時の技術では
できなかったことなのです
06:06
Butだがしかし now with〜と advanced高度な computing計算
でも今はコンピュータの進歩や
06:09
and howどうやって developed発展した our我々の Internetインターネット is,
インターネットの発展のお蔭で
06:12
it'sそれは really本当に the goldenゴールデン era時代 for innovation革新.
まさしくイノベーションの
黄金時代なのです
06:14
And soそう the question質問 I ask尋ねる allすべて
of you君は today今日 is: whyなぜ wait待つ?
今日皆さんに聞きたいこと―
「なぜ待つのですか?」
06:17
Together一緒に, we我々 can buildビルドする the future未来 today今日.
一緒に今日から
未来を作っていきましょう
06:20
Thanksありがとう.
ありがとう
06:23
(Applause拍手)
(拍手)
06:24
Translated by Masako Kigami
Reviewed by Eriko T.

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About the speaker:

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.

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.

More profile about the speaker
Raymond Wang | Speaker | TED.com