Thinking Like an Engineer to Combat COVID-19

We talk to former Museum volunteer, intern, and program assistant Ranch. Now a a high school senior, Ranch is applying the engineering design process to help his community through the COVID-19 pandemic. This Pulsar podcast is brought to you by #MOSatHome. We ask questions submitted by listeners, so if you have a question you'd like us to ask an expert, send it to us at


Transcripción en Español

ERIC: From the Museum of Science, Boston, this is Pulsar, a podcast where we answer questions from you our audience. I'm your host, Eric. Our guest today is Ranch Kimball, a high school senior who has been involved with the Museum of Science in a number of ways, including our volunteer program and Summer Youth internships.

Ranch, thanks for talking with us on Pulsar.

RANCH: Thanks for having me.

ERIC: So many of the questions we've had about COVID-19 have been asking how scientists are reacting, how biologists are testing vaccines, how virologists are studying the pandemic spread. And then we got a question from Addison asking what kind of things are engineers doing?

So when we heard about the project you've been working on, we thought it would be the perfect way to show how the engineering design process, can be applied to helping people during this pandemic. So the first part of the process is really identifying a problem, how did that happen for you, take us back to the beginning?

RANCH: I first sorta got the idea for this project when I was just sort of going about my daily business. And I noticed that the essential workers in my community, the food retailers, that sorta thing, were putting themselves at risk basically every day to deliver us the services we needed, with sorta very little protection or safety.

So I was both concerned, and then I wanted to find ways to help.

ERIC: Yeah the next step is imagining a solution, so how did you identify that specific way that you might be able to help out?

RANCH: So I had noticed that some of these stores were using plexiglass shields, but I did some research, which is an important part of the engineering process, and I found that these shields seem to be very expensive and very hard to find.

So that sorta gave me the idea that, maybe I could make something like this on my own. And in the next step of the plan was coming up with how to get the plexigalss, and how to turn into a shield, and what the best way to do that was.

ERIC: Yeah as busineses start to open up, we're starting to see this kind of barriers like plexiglass shields, to separate the customers, and the people that work there are going to be really important in controling the spread of this pandemic. And one of the most important parts of planning for an engineer is thinking about materials.

So can you talk about what materials you used, and where you got them?

RANCH: The frames I decided on wood, because that was an easy thing for me to work with without specialized tools. I was able to use a lot of sort of recycled wood from around my house and various projects.

The Plexiglass, I originally started getting it from Home Depot, but there are retailers so they didn't have enough supply, and the cost was a retail price so it was a little more expensive. So then I found a Plexiglass sort of wholesaler or warehouse in Boston, where I could buy Plexiglass in much larger quantities, for much cheaper price per square foot.

ERIC: So your had your materials, you had your design, was there anything in the process of building that you could eventually improve on, whether it was the shields themselves or how you're making them?

RANCH: The basic design of the shields was pretty much unchanged from our original prototype, but I would say where the testing and iterating process really showed up was the process that I used to build the shields.

So for instance, plexiglass is a lot harder to cut than wood, so I tested a bunch of different ways to try to cut it. I chipped a couple of sheets, I melted some because I was cutting with blades that are running too fast or had serations that were too big.

So that was probably the biggest area where I had to keep iterating, and testing to figure out the best way to get it clean, smooth cut that I could do quickly.

ERIC: So what kind of businesses need the shields, and what kinds have you built them for?

RANCH: Basically, any business that has a front facing customer service part of it, needs some sort of protection to keep the people that are interacting with customers safe.

So I started off with food retailers, because that's an obvious one there at the counter taking orders, but I've done shields for Dentists offices, outpatient clinics, and food banks, that are distributing food to a wide variety of people. It's basically any business that needs to interact with customers on a daily basis, also wants to keep their employees safe.

ERIC: I'm thinking of all these different types of businesses, and they all have really different setups. I mean, you can't just build 100 shields at home and then go deliver them. Do you have to go and visit each one? How much of a challenge is it to kind of uniquely make sure that each one is going to work?

RANCH: I do try to visit at least once for every business I help. I found it's much easier to communicate my ideas and the design in person, with the person that's actually ordering them than is through email. So that's definitely, like the transportation certainly a challenge. I drove to Cape Cod a couple of weeks ago to talk to people at the Cape Cod food pantry about building shields for them.

But it was important to actually go there and get measurements, because there are things you notice when you actually at a business you notice Wait, there's a credit card reader on the table that's sticking up, or there's a little thing sticking out of the wall that is going to get in the way of the shield.

So it's just sort of things you've noticed that you couldn't notice over email, and just from a picture, so that's why I find this really important to visit a business.

ERIC: And so you started this on your own, is it part of any kind of organization or do just realize there was a problem and start fixing it?

RANCH: This started based on my own, I'm still pretty much making the shields on my own. I've had help from some local organizations just distributing the information. I had help from the Brookline Chamber of Commerce, who included a short blurb about me in the newsletter, that went out to a bunch of Brookline businesses.

So that was very helpful getting the message out, I also was featured in my local newspaper as well, which brought in a lot more business.

ERIC: And you've built a whole lot of these shields, everytime I check the numbers the count keeps going up, so how many have you built to this point?

RANCH: In terms of out there, definitely over 60, and I probably have at least 20 or 30 more that are ordered.

RANCH: Will you continue to study engineering in school? Are you interested in a career in engineering, what's your plans?

RANCH: I took an engineering class my senior in high school, I loved it.

Obviously, I've been interested in engineering. I worked at the Engineering Design Workshop at the Museum. So I'm definitely planning on studying engineering in college, and then I hope to make a career out of it.

ERIC: So do you have any advice for any of our listeners who might be aspiring engineers?

RANCH: If you're interested in engineering, they're always opportunities to apply the engineering process, and always opportunities to find ways to help. It's important to look around for them. So if you're interested in pursuing engineering, not even in an academic setting, even in a small way, look for ways that you can apply the engineering process to your day to day life, to improve either your life or someone else's life.

ERIC:Ranch, thanks so much for telling us about your project.

RANCH: Thanks for having me on.

ERIC: If you'd like to have one of your questions answered by a visiting expert, or a Museum of Science educator, you can email them to If you enjoyed this episode of Pulsar, don't forget to subscribe on the Apple podcast app or on Spotify, as well as leaving a rating or review for us.

Please visit to support MOS at Home. That's it for this episode of Pulsar, join us again soon.


ERIC: Desde el Museo de Ciencias de Boston, esto es Pulsar, un pódcast en el que respondemos a las preguntas de nuestra audiencia. Les habla su anfitrión, Eric. Nuestro invitado de hoy es Ranch Kimball, un estudiante en el último año de secundaria que ha participado de varias iniciativas del Museo de Ciencias, incluidas nuestras pasantías para el programa de voluntariado y el Summer Youth.

Ranch, gracias por venir a Pulsar.

RANCH: Gracias por invitarme.

ERIC: Muchas de las preguntas que hemos recibido en relación a la COVID-19 tienen que ver con cómo están reaccionando los científicos, cómo están probando vacunas los biólogos cómo están estudiando los virólogos la propagación de la pandemia. Y tenemos una pregunta de Addison, que quiere saber qué cosas están haciendo los ingenieros.

Por eso cuando supimos del proyecto en el que estabas trabajando pensamos que sería perfecto mostrar cómo puede aplicarse el proceso de diseño de ingeniería para ayudar a la gente durante esta pandemia. La primera parte de este proceso es identificar un problema, cuéntanos cómo se dio eso en tu caso, desde el principio.

RANCH: La idea para este proyecto se me ocurrió un día mientras estaba haciendo mis cosas cotidianas y noté que los trabajadores esenciales de mi comunidad, como los vendedores de alimentos, ese tipo de personas, se estaban arriesgando cotidianamente para brindarnos los servicios que necesitamos con poca o ninguna protección o seguridad.

Así que me preocupé y quise descubrir maneras de ayudar.

ERIC: Sí, el siguiente paso es imaginar una solución, así que ¿cómo fue que identificaste la manera específica en la que podías ayudar?

RANCH: Yo había notado que algunas tiendas estaban usando pantallas de plexiglás pero investigué un poco, lo cual es parte importante del proceso de ingeniería, y descubrí que estas pantallas parecían ser muy caras y difíciles de encontrar.

Y eso me dio la idea de que quizás yo podía fabricar algo parecido por mi cuenta. El siguiente paso del plan era imaginar cómo conseguir el plexiglás y transformarlo en pantallas, y cuál era la mejor manera de lograrlo.

ERIC: Sí, a medida que los comercios van abriendo estamos viendo medidas de protección como las pantallas de plexiglás para mantenerse distanciados de los clientes, y la gente que trabaja allí va a ser muy importante a la hora de controlar la propagación de esta pandemia.

Y, para un ingeniero, una de las partes más importantes de la planificación es pensar en los materiales. ¿Puedes decirnos qué materiales usaste y cómo los conseguiste?

RANCH: Los marcos decidí hacerlos de madera, porque se me hacía fácil trabajar sin necesidad de usar herramientas especializadas. Pude usar mucha madera reciclada que recogí en mi barrio y en varios complejos habitacionales.

Al plexiglás al inicio lo compraba en almacenes, pero como son minoristas no tenían la cantidad suficiente y el costo también era minorista, por lo cual resultaba algo más caro. Entonces encontré un vendedor mayorista o un almacén en Boston que vendía plexiglás donde pude comprar ese material en mayor volumen y a un precio por metro cuadrado mucho menor.

ERIC: Entonces ya tenías los materiales, tenías el diseño, ¿hubo algo durante el proceso de fabricación en el que fuiste mejorando, ya fuera en el resultado final de las pantallas o en el proceso de fabricación?

RANCH: El diseño básico de las pantallas no cambió mucho del prototipo original, pero diría que donde el proceso de prueba y repetición mejoró fue el proceso que yo usaba para fabricar las pantallas.

Por ejemplo, el plexiglás es mucho más difícil de cortar que la madera, por lo que probé varias maneras diferentes de cortarlo. Corté en pedazos algunas capas y las derretí porque las estaba cortando con cuchillas que giraban muy rápido o tenían dientes demasiado grandes. Puede que esa fuera el área en la que tuve que insistir más y hacer más pruebas para encontrar la manera mejor y más rápida de cortarlo.

ERIC: ¿Qué tipo de empresas necesitan estas pantallas y para quiénes las has fabricado?

RANCH: Básicamente, cualquier empresa en la que se atienda a los clientes cara a cara necesita algún tipo de protección para mantener seguros a los empleados que atienden a los clientes. Empecé con minoristas del ramo de alimentos porque obviamente allí los empleados están en el mostrador recibiendo pedidos, pero he fabricado pantallas para clínicas dentales, policlínicas y bancos de alimentos que están distribuyendo alimentos a muchas personas.

Se trata básicamente de cualquier empresa que necesite interactuar con clientes a diario y que quiera mantener seguros a sus empleados.

ERIC: Estoy pensando en los diversos tipos de empresas que existen y todas tienen una organización diferente. Es decir, no puedes fabricar 100 pantallas en tu casa y luego salir a repartirlas.

¿Tienes que entregarlas en persona? ¿Qué desafío implica el asegurarte de que cada una de las pantallas va a funcionar?

RANCH: Intento visitar al menos una vez cada empresa a la que ayudo. Pienso que es mucho más fácil transmitir mis ideas y el diseño en persona, tratando con la persona que hizo el pedido en vez de hacerlo por email.

Así que eso, al igual que el transporte, es todo un desafío. Unas semanas atrás fui a Cape Cod a hablar con la gente del almacén de comida de allí para ofrecerles pantallas. Fue importante ir hasta allí personalmente y tomar medidas, porque hay cosas que notas estando allí en persona, como, por ejemplo, puedes ver que hay un lector de tarjetas de crédito sobresaliendo de una mesa, o hay alguna otra cosa sobresaliendo de una pared que va a interponerse en el camino de la pantalla.

Hay muchas cosas que notas que no notarías a través del correo electrónico o de una foto, por eso pienso que es muy importante visitar las empresas.

ERIC: Empezaste este negocio por tu cuenta, ¿fue algo planificado o simplemente viste que existía un problema e intentaste resolverlo?

RANCH: Comencé por mi cuenta, todavía sigo fabricando las pantallas por mi cuenta.

He recibido ayuda de algunas organizaciones locales que han difundido lo que hago. He recibido ayuda de la Cámara de Comercio de Brookline, que ha divulgado lo que hago en su boletín de noticias que llegó a un montón de empresas de Brookline. Eso ayudó mucho a aumentar la cantidad de mensajes de datos; también salí en un periódico local, lo que atrajo a muchas otras empresas.

ERIC: Y has fabricado muchísimas pantallas; cada vez que veo las cifras la cuenta no para de crecer. ¿Cuántas has fabricado hasta el momento?

RANCH: Ya fueron entregadas más de 60, y tengo al menos unos 20 o 30 pedidos para entregar.

ERIC: ¿Seguirás estudiando ingeniería en el colegio? ¿Estás pensando en seguir la carrera de ingeniería, cuáles son tus planes?

RANCH: Tomé una clase de ingeniería en el último año de secundaria y me encantó. Obviamente, siempre me ha interesado la ingeniería. Trabajé en el taller de diseño de ingeniería del museo. Estoy planeando estudiar ingeniería en la facultad y espero seguir esa carrera.

ERIC: ¿Tienes algún consejo para aquellos oyentes que podrían querer ser ingenieros?

RANCH: Si les interesa la ingeniería, existen siempre oportunidades para aplicar el proceso de ingeniería y encontrar maneras de ayudar. Es importante que las busquen. Así que si están interesados en seguir esa carrera, aunque no sea en el ámbito académico, busquen maneras en las que puedan aplicar el proceso de ingeniería en su vida cotidiana, para mejorar su propia vida o la de los demás.

ERIC:Ranch, muchas gracias por hablarnos de tu proyecto.

RANCH: Gracias por haberme invitado.

ERIC: Si desean que uno de los expertos que nos visitan o un educador del Museo de Ciencias responda sus preguntas, pueden enviarlas a Si les gustó este episodio de Pulsar, no olviden suscribirse en la aplicación de pódcast de Apple o en Spotify y dejarnos sus comentarios o calificarnos.

Por favor visiten para apoyar a MOS at Home. Así acaba otro episodio de Pulsar; nos vemos pronto.