Herramientas científicas salvavidas hechas de papel

El inventor Manu Prakash convierte materiales comunes en poderosos aparatos científicos, desde microscopios de papel hasta un ingenioso rastreador de mosquitos. Desde el escenario de TED nos muestra Papelfuga, una centrifugadora manual inspirada en un juguete giratorio que costó 20 centavos de dólar y que puede hacer el trabajo de una máquina de mil dólares, sin necesidad de electricidad.

Me encanta hacer herramientas
y compartirlas.

Recuerdo que de niño,

la primera herramienta que hice
fue un microscopio

que construí con los lentes robados
de las gafas de mi hermano.

Él no estaba tan emocionado.

Pero, ya saben,
quizá gracias a ese momento,

30 años más tarde, aún hago microscopios.

Y la razón por la que construí estas
herramientas es por momentos como este.

(Video) Chica:
Tengo cosas negras en mi cabello.

Manu Prakash: Esta es una escuela
en Bay Area.

(Video) MP: El mundo real supera
ampliamente nuestra imaginación

de cómo funcionan realmente las cosas.

(Video) Chico: ¡Dios mío!

MP: Bien, ¡Dios mío!

No sabía que fuera
una expresión tan universal.

En los últimos dos años

construimos 50 000 pliegoscopios,
microscopios plegables, en mi laboratorio

y se enviaron a 130 países

sin costo alguno para los niños
a los que les enviamos.

Solo este año, con el apoyo
de nuestra comunidad,

planeamos enviar un millón de microscopios
a los niños de todo el mundo.

¿Qué genera eso?

Crea una comunidad inspiradora
de personas alrededor del mundo,

aprendiendo y enseñándose unos a otros,

de Kenia a Kampala a Katmandú a Kansas.

Y una de las cosas fenomenales
que me encanta de esto

es el sentido de la comunidad.

Hay un niño en Nicaragua

que enseña a otros a identificar
especies de mosquitos que provocan dengue

al observar la larva bajo un microscopio.

Hay un farmacólogo
que se le ocurrió una nueva forma

de detectar fármacos falsos
en cualquier lugar.

Hay una chica que se preguntaba:

"¿Cómo funciona el brillo?"

Y descubrió la física de
la formación cristalina en brillo.

Hay un médico argentino

que intenta hacer el cribado en el ámbito
del cáncer cervical con esta herramienta.

Y uno encontró de verdad
una especie de pulga

que se metió un centímetro de profundidad
dentro del talón de mi pie,

Uds. podrían pensar
en estos como anomalías.

Pero hay un método para esta locura.

Yo llamo a esto "ciencia frugal"...

La idea de compartir
la experiencia de la ciencia,

y no solo la información.

Recuerden,

hay mil millones de personas
en este planeta

que viven sin infraestructura alguna:

sin carreteras,

sin electricidad

y además, sin asistencia sanitaria.

Además, hay mil millones de niños
en este planeta que viven en la pobreza.

¿Cómo debemos inspirarles

para ser la próxima generación
de fabricantes de soluciones?

Hay trabajadores de la salud
que ponemos en el frente

para combatir enfermedades infecciosas,

para protegernos con el mínimo esencial
de herramientas y recursos.

Así como un laboratorio en Stanford,

pienso en esto desde
un contexto de ciencia frugal

y de la construcción de soluciones
para estas comunidades.

Pensamos en poder hacer el diagnóstico
bajo un árbol, fuera de la red.

Hoy les contaré dos ejemplos
de nuevas herramientas.

Uno de ellos comienza en Uganda.

En 2013,

en un viaje de campo para detectar
la esquistosomiasis con pliegoscopios.

Hice una pequeña observación.

En una clínica,

en una zona lejana, remota,

vi una centrífuga utilizada
como un tope de la puerta.

Es decir, literalmente,
el tope de la puerta.

Y pregunté y me dijeron:

"Oh, en realidad no tenemos electricidad,

Así que esta chatarra es buena
como tope de puerta".

Las centrífugas,
para algunos de Uds. que no lo saben,

son la herramienta cúspide para poder
realizar el procesamiento de muestras.

Separa componentes
de sangre o fluidos corporales

para detectar e identificar patógenos.

Pero las centrifugadoras
son voluminosas, caras.

Cuestan alrededor de USD 1000.

Y es realmente difícil
de llevar a cabo en el campo.

Y, por supuesto,

no funcionan sin energía.

¿Suena familiar?

Así que empezamos a pensar
en resolver este problema.

Y volví,

siguiendo pensando en juguetes.

Ahora...

tengo unos cuantos conmigo aquí.

Empecé con yo-yos...

Y soy un jugador de yo-yo terrible.

Debido a que estos objetos giran,

nos preguntamos,

si podríamos utilizar
la física de estos objetos

para poder construir centrífugas.

Este fue posiblemente
el peor enfoque que pude tener.

Pero ya pueden darse cuenta,

si se explora el espacio
seguro de los juguetes...

Probamos estos trompos,

luego en el laboratorio,

tropezamos con esta maravilla.

Es un molinete, zumbador.

Un par de cuerdas y un pequeño disco.

Y si estiro, gira.

¿Cuántos de Uds. han jugado
con esto de niños?

Esto se llama botón en una secuencia.

Bien, tal vez el 50 % de Uds.

no saben que

este pequeño objeto

es el juguete más antiguo
en la historia de la humanidad...

Data de 5000 años atrás.

Hemos encontrado reliquias de este objeto
escondidas alrededor de nuestro planeta.

Pero lo irónico es que,

en realidad, no entendemos
cómo funciona esta cosa.

Ahí es cuando me emociono.

Así que volvimos al trabajo,

y escribimos un par de ecuaciones.

Si se toma el par de entrada
que se pone adentro,

se adquiere la fricción en este disco,

y el giro de arrastre en estas cuerdas,

Uds. deben ser capaces de
resolver matemáticamente esto.

Esta no es la única ecuación en mi charla.

Diez páginas de matemáticas más tarde,

pudimos escribir
la solución analítica completa

de este sistema dinámico.

Y sale lo que llamamos "Papelfuga".

Ese es mi posdoctorante Saad Bhamla,

coinventor de papelfuga.

Y a la izquierda,
ven todas las centrifugadoras

que estamos tratando de reemplazar.

Este pequeño objeto que ven justo aquí

es un disco, un par de cuerdas y un mango.

Y cuando lo hago girar

y estiro,

empieza a girar.

Ahora, cuando uno se da cuenta,

cuando hace la matemática,

cuando calculamos
las rpm para este objeto,

deberíamos matemáticamente poder ir
todo el camino a un millón de rpm.

Hay un pequeño giro en la anatomía humana,

porque la frecuencia de resonancia
de este objeto es de unos 10 hercios,

y si alguna vez han tocado el piano,

no se puede ir más alto
que dos o tres hercios.

La velocidad máxima que
hemos alcanzado con este objeto

no es de 10 000 rpm,

tampoco de 50 000 rpm,

sino de 120 000 rpm.

Eso es igual a 30 000 fuerzas-g.

Si yo fuera a dar aquí y hacerlo girar,

pensarían en los tipos
de fuerzas que experimentaría.

Uno de los factores
de una herramienta como esta

es poder hacer el diagnóstico con esto.

Por eso, haré una demostración
rápida aquí.

Este es un momento
en el que voy a hacer un pinchazo.

Y una pequeña gota de sangre va a salir.

Si no les gusta la sangre,
no tienen que mirarla.

Aquí hay una pequeña lanceta.

Estas lancetas están
disponibles en todas partes,

bien tranquilo.

Y si hubiera desayunado hoy...

No dolió nada.

Tomo un pequeño capilar
con una gota de sangre.

Esta gota de sangre tiene respuestas,

por eso estoy interesado en ella.

En realidad, podría decirme
si tengo malaria en este momento o no.

Tomo un pequeño capilar.

Y ven que comienza a absorber la sangre.

Voy a tomar un poco más de sangre.

Y ya es lo suficientemente
bueno por ahora.

Ahora, sello este capilar
poniéndolo en barro.

Y ahora sello la muestra.

Vamos a tomar la muestra,

montarlo en Papelfuga.

Un pequeño pedazo de cinta
para hacer una cavidad sellada.

Ahora la muestra
está completamente cerrada.

Y estamos listos para una vuelta.

Estoy empujando y tirando con este objeto.

Voy a preparar esto...

Y ven que el objeto comienza a girar.

A diferencia de una centrífuga regular,

esta es una centrífuga contrarrotante.

Va y viene, adelante y atrás...

Y ahora la estoy cargando,

y ven que construye impulso.

Y ahora, no sé si pueden escuchar esto,

con 30 segundos de esto,

debería poder separar todas
las células de la sangre con el plasma.

Y la relación de esos glóbulos con plasma.

(Aplausos)

Ya, si ven justo aquí,

si se enfocan en esto,

verán un volumen separado

de sangre y plasma.

Y la proporción de eso realmente
me dice, si podría estar anémico.

Uno de los aspectos es que
construimos muchos tipos de Papelfugas.

Este nos permite identificar
parásitos de la malaria

girándolo un poco más.

Podemos identificar los parásitos
de la malaria que están en la sangre

que podemos separar y detectar
con algo así como una centrífuga.

Otra versión de esto
me permite separar ácidos nucleicos

para poder hacer pruebas
de ácido nucleico en el propio campo.

Aquí hay otra versión que
me permite separar las muestras a granel.

Y luego, finalmente,

algo nuevo en lo que
hemos estado trabajando

para poder implementar la prueba
multiplex completa en un objeto como este.

Es decir, donde se prepara la muestra
y la química en el mismo objeto.

Ahora...

está todo bien,

pero si lo pensamos,

tenemos que compartir
estas herramientas con la gente.

Acabamos de regresar de Madagascar,

esto son los ensayos clínicos
para la malaria.

(Risas)

Uds. pueden hacer esto
mientras toman café.

Pero lo más importante,

este es un pueblo a seis horas
de cualquier carretera.

Estamos en una habitación con uno
de los miembros mayores de la comunidad

y un trabajador de la salud.

Realmente es esta parte
que más me encanta,

esa sonrisa,

compartir herramientas sencillas pero
poderosas con personas de todo el mundo.

Me olvidé de mencionar

que todo eso me costó USD 0,20.

En el tiempo negativo que me han dejado,

les contaré lo más reciente.

(Risas)

La invención de nuestro laboratorio.

Se llama Abuzz.

La idea de que todos podrían
ayudarnos a combatir a los mosquitos.

Podrían todos ayudarnos
a rastrear a nuestros enemigos.

Son enemigos porque causan malaria,
Zika, chikunguña, dengue.

Pero el reto es que, en realidad,
no sabemos dónde están nuestros enemigos.

Falta el mapa del mundo
donde están los mosquitos.

Así que empezamos a pensar en esto.

Hay 3500 especies de mosquitos,

y todos muy similares.

Algunos de ellos son tan idénticos

que incluso un entomólogo no puede
identificarlos bajo un microscopio.

Pero tienen un talón de Aquiles,

los mosquitos coqueteando se parecen.

Eso es un macho persiguiendo a una hembra.

En realidad, están hablando entre sí
con sus frecuencias de alas.

(Zumbidos)

Y, por lo tanto, tienen una firma.

Nos dimos cuenta de que
el uso de un teléfono regular,

Un móvil común de USD 5 a UDS 10.

¿Cuántos recuerdan qué es esto?

(Risas)

Podemos registrar
estas firmas acústicas de los mosquitos.

Les diré exactamente cómo hacerlo.

Atrapé algunos mosquitos afuera.

A diferencia de Bill Gates,
no los voy a soltar.

(Risas)

Pero les diré cómo hacer esto.

Todo lo que se hace es tocarlos y vuelan.

Lo pueden probar primero.

Realmente puedo oír eso.

Y con su teléfono que tiene micrófono,

los micrófonos ya funcionan tan bien,

incluso en los teléfonos regulares,

que se puede recoger
esta firma de campo cercano.

Y como no tengo tiempo,

les pongo la grabación
que hice hace un día.

(Zumbido de mosquitos)

Esto es todo el sonido
encantador que oyeron antes

que a todos Uds. les encanta.

Uno de los contextos de este

es poder hacer esto
con un teléfono móvil común

lo que nos permite mapear
especies de mosquitos.

Usando un teléfono móvil,

mapeamos una de las bases
de datos acústicas más grandes

con 25 a 20 especies de mosquitos
que portan patógenos humanos.

Y de este aprendizaje y de la máquina,

cualquiera que cargue estos datos,

se pueden identificar
y decir la probabilidad

de qué especies de mosquitos
están trabajando.

Llamamos a esto Abuzz, y
si alguno de Uds. desea inscribirse,

solo tiene que ir al sitio web.

Permítanme cerrar con algo

muy importante
y querido para mi corazón.

Uno de los desafíos de hoy
es que tenemos problemas terribles.

Mil millones de personas
sin ningún cuidado de salud,

cambio climático,
pérdida de biodiversidad, etc.

Y esperamos que
la ciencia dé la respuesta.

Pero antes de salir de esta sala hoy,

quiero que prometan una cosa.

Vamos a hacer accesible la ciencia,

no solo para las personas
que pueden permitírselo,

sino a otros mil millones que no pueden.

Hagamos de la ciencia y la alfabetización
científica un derecho humano.

Al pasarle a los niños
la sensación de hormigueo

de hacer un descubrimiento

uno les permite que sean
el siguiente grupo de personas

que resolverá estos problemas.

Gracias.

(Aplausos)