Strumenti scientifici salvavita fatti di carta

L'inventore Manu Prakash trasforma ogni giorno dei materiali in potenti dispositivi scientifici, da microscopi di carta ad un ingegnoso nuovo localizzatore di zanzare. Dal palcoscenico di TED, ci mostra il funzionamento di una Cartifuga, una centrifuga azionata a mano ispirata ad un giocattolo che costa 20 centesimi, che è in grado di svolgere il lavoro di un macchinario da 1000 dollari, senza bisogno di elettricità.

Mi piace creare strumenti
e condividerli con le persone.

Mi ricordo che da piccolo,

il primo strumento che ho costruito
era un microscopio,

che costruii rubando le lenti
dagli occhiali di mio fratello.

Lui non ne fu molto entusiasta.

Però, forse proprio
a causa di quel momento,

dopo trent'anni,

costruisco ancora microscopi.

Costruisco questi strumenti
per questi momenti.

(Video) Ho delle cose nere
nei capelli --

Manu Prakash:
Questa è una scuola nella Bay Area.

(Video) MP: Il mondo in cui viviamo
va ben oltre la nostra immaginazione

su come funzionano le cose.

Oh mio Dio!

MP: Giusto, Oh mio Dio!

Non sapevo che fosse
un'espressione così diffusa.

Negli ultimi due anni,

nel mio laboratorio,

abbiamo costruito 50 000 Foldscopi

e li abbiamo distribuiti
in 130 paesi nel mondo,

Ai bambini li abbiamo spediti
gratuitamente.

Solo quest'anno,

con il supporto della nostra comunità,

vogliamo distribuire
un milione di microscopi

ai bambini di tutto il mondo.

A che scopo?

Creare una comunità ispirante
di persone in tutto il mondo,

che imparano l'uno dall'altro,

dal Kenya a Kampala,
da Kathmandu al Kansas.

Una delle cose che amo di più
di questa iniziativa

è il senso di comunità.

C'è un bambino in Nicaragua

che insegna agli altri a riconoscere
le zanzare portatrici di febbre tropicale

osservando le larve al microscopio.

C'è un farmacologo
che ha scoperto un nuovo metodo

per riconoscere
i farmaci contraffatti ovunque.

C'è una ragazzina che si è chiesta:

"Come sono fatti i glitter?"

e ha scoperto la struttura
delle formazioni cristalline nei glitter.

C'è un medico argentino

che sta utilizzando questo strumento
per diagnosticare il cancro all'utero.

Ed io ho incredibilmente
scoperto una specie di pulce

infilata nel tallone del mio piede
a un centimetro di profondità.

Penserete che si tratti di anomalie.

Ma c'è un metodo in questa follia.

Io la chiamo "scienza frugale" --

l'idea di condividere
l'esperienza della scienza,

e non solo l'informazione.

Per la cronaca:

ci sono un miliardo di persone
sul pianeta

che vivono in completa assenza
di infrastrutture:

niente strade,

niente elettricità,

e ancora,
niente assistenza sanitaria.

Inoltre, due miliardi di bambini nel mondo
vivono in povertà estrema.

Come potremmo ispirarli ad essere

la futura generazione
di risolutori di problemi?

Ci sono operatori sanitari
che stanno in prima linea

nella lotta contro le malattie infettive,

per proteggerci con strumenti e risorse
appena sufficienti.

In laboratorio a Stanford,

rifletto su queste cose
sotto l'ottica della scienza frugale

e cerco soluzioni
per queste comunità.

Spesso pensiamo a come riuscire
a fare diagnosi sotto un albero.

Oggi vi mostrerò due esempi
di nuovi strumenti.

Il primo è nato in Uganda.

Nel 2013,

durante un viaggio sul campo per rilevare
la schistosomiasi con i Foldscope,

ho fatto una piccola osservazione.

In una clinica

in una zona remota,

ho visto una centrifuga
usata come fermaporta.

Intendo -- letteralmente, un fermaporta.

Ho chiesto il motivo, e mi hanno risposto,

"Noi non abbiamo elettricità,

quindi questo ciarpame è buono
come fermaporta."

Le centrifughe,
per chi non lo sapesse,

sono gli strumenti migliori
per l'analisi dei campioni.

Separano le componenti del sangue
o dei fluidi corporei,

per rilevare e identificare
gli agenti patogeni.

Ma le centrifughe
sono ingombranti, costose --

costano circa 1000 dollari --

e molto difficili
da trasportare sul campo.

E ovviamente,

non funzionano senza corrente.

Suona familiare?

Pensando a come risolvere
questo problema,

sono tornato indietro nel tempo

e ho pensato ai giocattoli.

Ora...

Ne ho portati un paio con me.

Ho cominciato con gli yo-yo...

io sono un terribile lanciatore di yo-yo.

Visto che questi oggetti ruotano,

ci siamo chiesti

se si poteva usare la fisica
di questi oggetti

per costruire delle centrifughe.

Il peggior lancio che potessi fare.

Potreste iniziare a capire,

cominciando a esplorare
i giocattoli --

abbiamo iniziato a provare
queste trottole,

e poi, in laboratorio,

ci siamo imbattuti
in questa meraviglia.

È una trottola,
o un campanello o un cilindro.

Un paio di fili e un piccolo disco,

se tiro, gira.

Quanti di voi ci hanno giocato
da bambini?

Si chiama innesco-coi-fili.

Ok, forse il 50 percento di voi.

Quello che non sapete ancora

è che questo piccolo oggetto

è il più antico giocattolo
nella storia del genere umano...

5000 anni fa.

Ne abbiamo trovato reperti
ovunque sul nostro pianeta.

L'ironia è

che in realtà non si capisce come
questo piccolo oggetto funziona.

E questo mi ha entusiasmato.

Così siamo tornati al lavoro,

abbiamo buttato giù un paio di equazioni.

La nostra forza iniziale
imprime rotazione,

si trasmette al disco,

la torsione si trasmette a questi fili,

e dovremmo riuscire a risolverlo
matematicamente.

Questa non è l'unica equazione
del mio discorso.

Dieci pagine di calcoli dopo,

siamo riusciti a trascrivere
la soluzione analitica completa

di questo sistema dinamico.

Il risultato è ciò che noi chiamiamo
"Cartifuga."

Ecco il mio dottore di ricerca
Saad Bhamla,

il co-inventore della Cartifuga.

A sinistra, si vedono
tutte le centrifughe

che proviamo a sostituire.

Questo piccolo oggetto che vedete qui

è un disco, una coppia di fili
e un manico.

Quando ruoto

e spingo,

comincia a girare.

Quando ti rendi conto,

facendo i calcoli,

calcolando la rpm di questo oggetto,

potremmo arrivare
a un milione di rpm.

È una piccola svolta
nell'anatomia umana,

perché la frequenza
di questo oggetto è circa 10 hertz,

suonando il piano,

non si possono superare
i due o tre hertz.

La massima velocità che abbiamo
raggiunto con questo oggetto

non è 10 000 rpm,

né 50 000 rpm --

120.000 rpm.

Che corrisponde a 30 000 volte
la forza di gravità.

Se mi ci attaccassi
ed iniziasse a girare,

si potrebbero capire
i tipi di forze in gioco.

La meraviglia
di uno strumento come questo

è che permette di fare diagnosi.

Vi presenterò una rapida demo, in cui--

è il momento in cui mi farò
una piccola puntura sul dito,

e uscirà una piccola goccia di sangue.

Se non vi piace il sangue,
non guardate.

C'è una piccola lancetta.

Queste lancette si trovano ovunque,

totalmente passive.

Se io avessi fatto colazione oggi...

Non ha fatto male per niente.

Ok, prendo una goccia di sangue
da un piccolo capillare --

ora questa goccia di sangue
ha delle risposte,

ecco perché mi interessa.

Potrebbe dirmi proprio ora
se ho la malaria o no.

Prendo un piccolo capillare,

comincia a impregnarsi.

Faccio uscire un altro po' di sangue.

Così può bastare per adesso.

Ho appena chiuso questo capillare
mettendolo nell'argilla.

E ora sigilliamo il campione.

Prendiamo il campione,

lo montiamo sulla Cartifuga.

Un pezzettino di nastro
per creare una cavità sigillata.

Ora il campione è totalmente circoscritto.

Siamo pronti per una rotazione.

Spingo e tiro in questo modo.

Carico così...

E l'oggetto inizia a girare.

Diversamente da una
normale centrifuga,

questa è una centrifuga contro-rotante.

Va avanti e indietro, avanti e indietro...

Adesso la sto ricaricando,

costruisce il momento di rotazione.

E ora -- non so se potete sentirlo

30 secondi di questo,

e dovrei riuscire a separare
tutte le cellule sanguigne dal plasma.

La proporzione tra queste cellule
e il plasma --

(Applausi)

Già ora, se guardate proprio qui,

se vi concentrate su questo punto,

dovreste vedere un volume separato

di sangue e plasma.

Il rapporto tra essi mi rivela
se sono anemico.

Una cosa importante è che noi costruiamo
molti tipi di Cartifughe.

Questa ci permette di identificare
i parassiti della malaria

identificandoli in poco tempo,

possiamo identificare i parassiti
della malaria nel sangue

che possiamo separare e localizzare
con questa simil-centrifuga.

Un'altra versione permette di separare
gli acidi nucleici

per poterci eseguire test
direttamente sul campo.

Qui c'è un'altra versione che permette
di separare campioni di fibre,

e infine,

qualcosa di nuovo
su cui stiamo lavorando

per implementare l'intero test multiplo
su un oggetto come questo.

Per fare la preparazione del campione
e l'analisi chimica contemporaneamente.

Ora...

tutto questo è molto bello,

ma pensandoci,

è necessario condividerlo
con la gente.

Un delle cose che abbiamo fatto è --
appena tornati dal Madagascar;

questo è il processo clinico
che simula la malaria --

(Risate)

Si può fare mentre si prende un caffè.

E, ancora più importante,

questo è un villaggio a sei ore
da qualunque strada.

Siamo in una stanza con uno
dei membri anziani della comunità

e un assistente sanitario.

Questa è la parte del lavoro
che mi entusiasma di più --

quel sorriso,

essere in grado di condividere
semplici ma potenti strumenti col mondo.

Dimenticavo di dirvi

che fare tutto questo costa 20 centesimi.

Nel poco tempo che mi è rimasto,

vi parlerò della più recente --

(Risate)

invenzione del nostro laboratorio.

Si chiama Abuzz --

l'idea è che voi tutti potete aiutarci
a combattere le zanzare;

potete aiutarci a trovare i nostri nemici.

Sono nemici perché causano
malaria, Zika, chikungunya, dengue.

La sfida è che non sappiamo
dove siano i nostri nemici.

Non esiste la mappa del mondo
che dice dove sono le zanzare.

Abbiamo iniziato a pensare a questo.

Ci sono 3500 specie di zanzare,

e sono tutte molto simili.

Alcune sono così uguali

che neanche un entomologo
può identificarle sotto un microscopio.

Ma hanno un tallone d'Achille.

Qui si vede come sembrano due zanzare
che si accoppiano.

C'è un maschio che insegue una femmina.

Stanno conversando tra di loro
con le frequenze del loro battito d'ali.

(Ronzio)

Quindi, hanno un segno distintivo.

Abbiamo scoperto
che usando un normale telefono,

un cellulare da 5-10 dollari --

quanti si ricordano
che cos'è questo oggetto?

(Risate)

Possiamo registrare questa caratteristica
delle zanzare.

Vi dirò come farlo esattamente.

Ho catturato delle zanzare fuori.

A differenza di Bill [Gates],
non le libererò.

(Risate)

Ma voglio dirvi come effettuare
la registrazione.

Dovete solo dare un colpetto
e loro voleranno.

Potete prima provare --

Si sente molto bene.

Prendete il vostro telefono,
che ha dei microfoni --

orientate i microfoni che sono
dannatamente buoni,

anche nei modelli più semplici,

e potete registrare questo ronzio
nel campo vicino.

Dal momento che sono fuori tempo massimo,

vi farò solo ascoltare la registrazione
che ho fatto ieri.

(Ronzio di zanzare)

Questo è l'incantevole suono
che avete sentito prima

e che voi tutti amate.

Un aspetto interessante

è che riuscire a farlo
con un semplice cellulare

ci permette di mappare
le specie di zanzare.

Usando un cellulare,

otteniamo uno dei più grandi
database acustici

con 25-20 specie di zanzare
che veicolano agenti patogeni umani.

Con questo sistema,

tutti possono caricare questi dati,

noi possiamo capire
e dirvi la probabilità

di avere a che fare
con una particolare specie.

Si chiama Abuzz,
e se qualcuno di voi volesse iscriversi,

deve solo andare sul sito.

Vorrei concludere con qualcosa

che è molto importante
e mi sta molto a cuore.

Una delle sfide di oggi
è che abbiamo dei gravi problemi.

Ci sono un miliardo di persone
senza assistenza sanitaria,

cambiamenti climatici,
perdita della biodiversità,

e via di seguito.

Noi speriamo che la scienza
ci fornirà la risposta.

Ma prima di lasciare questo teatro oggi,

voglio promettervi una cosa.

Renderemo la scienza accessibile --

non solo a chi
può permetterselo,

ma anche al miliardo di persone
che non può.

La scienza e la letteratura scientifica
diverranno un diritto umano.

Quando provate quel formicolio
nel trasmettere una scoperta

ad un altro bambino,

permetterete loro di essere
il prossimo gruppo di persone

che proverà a risolvere questi problemi.

Grazie.

(Applausi)