Lifesaving scientific tools made of paper | Manu Prakash

Traductor: Lidia Cámara de la Fuente Revisor: Sebastian Betti

So, I love making tools and sharing them with people.

Me encanta hacer herramientas y compartirlas.

I remember as a child,

Recuerdo que de niño,

my first tool I built was actually a microscope

la primera herramienta que hice fue un microscopio

that I built by stealing lenses from my brother's eyeglasses.

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

He wasn't that thrilled.

Él no estaba tan emocionado.

But, you know, maybe because of that moment,

Pero, ya saben, quizá gracias a ese momento,

30 years later,

30 años más tarde, aún hago microscopios.

I'm still making microscopes.

And the reason I built these tools is for moments like this.

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

(Video) Girl: I have black things in my hair --

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

Manu Prakash: This is a school in the Bay Area.

Manu Prakash: Esta es una escuela en Bay Area.

(Video) MP: The living world far supersedes our imagination

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

of how things actually work.

de cómo funcionan realmente las cosas.

(Video) Boy: Oh my God!

(Video) Chico: ¡Dios mío!

MP: Right -- oh my God!

MP: Bien, ¡Dios mío!

I hadn't realized this would be such a universal phrase.

No sabía que fuera una expresión tan universal.

Over the last two years,

En los últimos dos años

in my lab,

construimos 50 000 pliegoscopios, microscopios plegables, en mi laboratorio

we built 50,000 Foldscopes

and shipped them to 130 countries in the world,

y se enviaron a 130 países

at no cost to the kids we sent them to.

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

This year alone,

Solo este año, con el apoyo de nuestra comunidad,

with the support of our community,

we are planning to ship a million microscopes

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

to kids around the world.

What does that do?

¿Qué genera eso?

It creates an inspiring community of people around the world,

Crea una comunidad inspiradora de personas alrededor del mundo,

learning and teaching each other,

aprendiendo y enseñándose unos a otros,

from Kenya to Kampala to Kathmandu to Kansas.

de Kenia a Kampala a Katmandú a Kansas.

And one of the phenomenal things that I love about this

Y una de las cosas fenomenales que me encanta de esto

is the sense of community.

es el sentido de la comunidad.

There's a kid in Nicaragua

Hay un niño en Nicaragua

teaching others how to identify mosquito species that carry dengue

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

by looking at the larva under a microscope.

al observar la larva bajo un microscopio.

There's a pharmacologist who came up with a new way

Hay un farmacólogo que se le ocurrió una nueva forma

to detect fake drugs anywhere.

de detectar fármacos falsos en cualquier lugar.

There is a girl who wondered:

Hay una chica que se preguntaba:

"How does glitter actually work?"

"¿Cómo funciona el brillo?"

and discovered the physics of crystalline formation in glitter.

Y descubrió la física de la formación cristalina en brillo.

There is an Argentinian doctor

Hay un médico argentino

who's trying to do field cervical cancer screening with this tool.

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

And yours very truly found a species of flea

Y uno encontró de verdad una especie de pulga

that was dug inside my heel in my foot one centimeter deep.

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

Now, you might think of these as anomalies.

Uds. podrían pensar en estos como anomalías.

But there is a method to this madness.

Pero hay un método para esta locura.

I call this "frugal science" --

Yo llamo a esto "ciencia frugal"...

the idea of sharing the experience of science,

La idea de compartir la experiencia de la ciencia,

and not just the information.

y no solo la información.

To remind you:

Recuerden,

there are a billion people on this planet

hay mil millones de personas en este planeta

who live with absolutely no infrastructure:

que viven sin infraestructura alguna:

no roads,

sin carreteras,

no electricity

sin electricidad

and thus, no health care.

y además, sin asistencia sanitaria.

Also, there a billion kids on this planet that live in poverty.

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

How are we supposed to inspire them

¿Cómo debemos inspirarles

for the next generation of solution makers?

para ser la próxima generación de fabricantes de soluciones?

There are health care workers that we put on the line

Hay trabajadores de la salud que ponemos en el frente

to fight infectious diseases,

para combatir enfermedades infecciosas,

to protect us with absolutely bare-minimum tools and resources.

para protegernos con el mínimo esencial de herramientas y recursos.

So as a lab at Stanford,

Así como un laboratorio en Stanford,

I think of this from a context of frugal science

pienso en esto desde un contexto de ciencia frugal

and building solutions for these communities.

y de la construcción de soluciones para estas comunidades.

Often we think about being able to do diagnosis under a tree, off-grid.

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

I'll tell you two examples today of new tools.

Hoy les contaré dos ejemplos de nuevas herramientas.

One of them starts in Uganda.

Uno de ellos comienza en Uganda.

In 2013,

En 2013,

on a field trip to detect schistosomiasis with Foldscopes,

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

I made a minor observation.

Hice una pequeña observación.

In a clinic,

En una clínica,

in a far, remote area,

en una zona lejana, remota,

I saw a centrifuge being used as a doorstop.

vi una centrífuga utilizada como un tope de la puerta.

I mean -- quite literally, the doorstop.

Es decir, literalmente, el tope de la puerta.

And I asked them and they said,

Y pregunté y me dijeron:

"Oh, we don't actually have electricity,

"Oh, en realidad no tenemos electricidad,

so this piece of junk is good as a doorstop."

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

Centrifuges, for some of you who don't know,

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

are the pinnacle tool to be able to do sample processing.

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

You separate components of blood or body fluids

Separa componentes de sangre o fluidos corporales

to be able to detect and identify pathogens.

para detectar e identificar patógenos.

But centrifuges are bulky, expensive --

Pero las centrifugadoras son voluminosas, caras.

cost around 1,000 dollars --

Cuestan alrededor de USD 1000.

and really hard to carry out in the field.

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

And of course,

Y, por supuesto,

they don't work without power.

no funcionan sin energía.

Sound familiar?

¿Suena familiar?

So we started thinking about solving this problem,

Así que empezamos a pensar en resolver este problema.

and I came back --

Y volví,

kept thinking about toys.

siguiendo pensando en juguetes.

Now ...

Ahora...

I have a few with me here.

tengo unos cuantos conmigo aquí.

I first started with yo-yos ...

Empecé con yo-yos...

and I'm a terrible yo-yo thrower.

Y soy un jugador de yo-yo terrible.

Because these objects spin,

Debido a que estos objetos giran,

we wondered,

nos preguntamos,

could we actually use the physics of these objects

si podríamos utilizar la física de estos objetos

to be able to build centrifuges?

para poder construir centrífugas.

This was possibly the worst throw I could make.

Este fue posiblemente el peor enfoque que pude tener.

But you might start realizing,

Pero ya pueden darse cuenta,

if you start exploring the space of toys --

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

we tried these spinning tops,

Probamos estos trompos,

and then in the lab,

luego en el laboratorio,

we stumbled upon this wonder.

tropezamos con esta maravilla.

It's the whirligig, or a buzzer, or a rundle.

Es un molinete, zumbador.

A couple of strings and a little disk,

Un par de cuerdas y un pequeño disco.

and if I push, it spins.

Y si estiro, gira.

How many of you have played with this as a kid?

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

This is called a button-on-a-string.

Esto se llama botón en una secuencia.

OK, maybe 50 percent of you.

Bien, tal vez el 50 % de Uds.

What you didn't realize --

no saben que

that this little object

este pequeño objeto

is the oldest toy in the history of mankind ...

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

5,000 years ago.

Data de 5000 años atrás.

We have found relics of this object hidden around on our planet.

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

Now the irony is,

Pero lo irónico es que,

we actually don't understand how this little thing works.

en realidad, no entendemos cómo funciona esta cosa.

That's when I get excited.

Ahí es cuando me emociono.

So we got back to work,

Así que volvimos al trabajo,

wrote down a couple of equations.

y escribimos un par de ecuaciones.

If you take the input torque that you put in,

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

you take the drag on this disc,

se adquiere la fricción en este disco,

and the twist drag on these strings,

y el giro de arrastre en estas cuerdas,

you should be able to mathematically solve this.

Uds. deben ser capaces de resolver matemáticamente esto.

This is not the only equation in my talk.

Esta no es la única ecuación en mi charla.

Ten pages of math later,

Diez páginas de matemáticas más tarde,

we could actually write down the complete analytical solution

pudimos escribir la solución analítica completa

for this dynamic system.

de este sistema dinámico.

And out comes what we call "Paperfuge."

Y sale lo que llamamos "Papelfuga".

That's my postdoc Saad Bhamla,

Ese es mi posdoctorante Saad Bhamla,

who's the co-inventor of Paperfuge.

coinventor de papelfuga.

And to the left, you see all the centrifuges

Y a la izquierda, ven todas las centrifugadoras

that we're trying to replace.

que estamos tratando de reemplazar.

This little object that you see right here

Este pequeño objeto que ven justo aquí

is a disc, a couple of strings and a handle.

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

And when I spin

Y cuando lo hago girar

and I push,

y estiro,

it starts to spin.

empieza a girar.

Now, when you realize,

Ahora, cuando uno se da cuenta,

when you do the math,

cuando hace la matemática,

when we calculate the rpm for this object,

cuando calculamos las rpm para este objeto,

mathematically, we should be able to go all the way to a million rpm.

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

Now, there is a little twist in human anatomy,

Hay un pequeño giro en la anatomía humana,

because the resonant frequency of this object is about 10 hertz,

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

and if you've ever played the piano,

y si alguna vez han tocado el piano,

you can't go higher than two or three hertz.

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

The maximum speed we've been able to achieve with this object

La velocidad máxima que hemos alcanzado con este objeto

is not 10,000 rpm,

no es de 10 000 rpm,

not 50,000 rpm --

tampoco de 50 000 rpm,

120,000 rpm.

sino de 120 000 rpm.

That's equal to 30,000 g-forces.

Eso es igual a 30 000 fuerzas-g.

If I was to stick you right here and have it spin,

Si yo fuera a dar aquí y hacerlo girar,

you would think about the types of forces you would experience.

pensarían en los tipos de fuerzas que experimentaría.

One of the factors of a tool like this

Uno de los factores de una herramienta como esta

is to be able to do diagnosis with this.

es poder hacer el diagnóstico con esto.

So, I'm going to do a quick demo here, where --

Por eso, haré una demostración rápida aquí.

this is a moment where I'm going to make a little finger prick,

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

and a tiny drop of blood is going to come out.

Y una pequeña gota de sangre va a salir.

If you don't like blood, you don't have to look at it.

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

Here is a little lancet.

Aquí hay una pequeña lanceta.

These lancets are available everywhere,

Estas lancetas están disponibles en todas partes,

completely passive.

bien tranquilo.

And if I've had breakfast today ...

Y si hubiera desayunado hoy...

That didn't hurt at all.

No dolió nada.

OK, I take a little capillary with a drop of blood --

Tomo un pequeño capilar con una gota de sangre.

now this drop of blood has answers,

Esta gota de sangre tiene respuestas,

that's why I'm interested in it.

por eso estoy interesado en ella.

It might actually tell me whether I have malaria right now or not.

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

I take a little capillary,

Tomo un pequeño capilar.

and you see it starts wicking in.

Y ven que comienza a absorber la sangre.

I'm going to draw a little more blood.

Voy a tomar un poco más de sangre.

And that's good enough for right now.

Y ya es lo suficientemente bueno por ahora.

Now, I just seal this capillary by putting it in clay.

Ahora, sello este capilar poniéndolo en barro.

And now that's sealed the sample.

Y ahora sello la muestra.

We're going to take the sample,

Vamos a tomar la muestra,

mount it on Paperfuge.

montarlo en Papelfuga.

A little piece of tape to make a sealed cavity.

Un pequeño pedazo de cinta para hacer una cavidad sellada.

So now the sample is completely enclosed.

Ahora la muestra está completamente cerrada.

And we are ready for a spin.

Y estamos listos para una vuelta.

I'm pushing and pulling with this object.

Estoy empujando y tirando con este objeto.

I'm going to load this up ...

Voy a preparar esto...

And you see the object starts spinning.

Y ven que el objeto comienza a girar.

Unlike a regular centrifuge,

A diferencia de una centrífuga regular,

this is a counter-rotating centrifuge.

esta es una centrífuga contrarrotante.

It goes back and forth, back and forth ...

Va y viene, adelante y atrás...

And now I'm charging it up,

Y ahora la estoy cargando,

and you see it builds momentum.

y ven que construye impulso.

And now -- I don't know if you can hear this --

Y ahora, no sé si pueden escuchar esto,

30 seconds of this,

con 30 segundos de esto,

and I should be able to separate all the blood cells with the plasma.

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

And the ratio of those blood cells to plasma --

Y la relación de esos glóbulos con plasma.

(Applause)

(Aplausos)

Already, if you see right here,

Ya, si ven justo aquí,

if you focus on this,

si se enfocan en esto,

you should be able to see a separated volume

verán un volumen separado

of blood and plasma.

de sangre y plasma.

And the ratio of that actually tells me whether I might be anemic.

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

One of the aspects of this is, we build many types of Paperfuges.

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

This one allows us to identify malaria parasites

Este nos permite identificar parásitos de la malaria

by running them for a little longer,

girándolo un poco más.

and we can identify malaria parasites that are in the blood

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

that we can separate out and detect with something like a centrifuge.

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

Another version of this allows me to separate nucleic acids

Otra versión de esto me permite separar ácidos nucleicos

to be able to do nucleic acid tests out in the field itself.

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

Here is another version that allows me to separate bulk samples,

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

and then, finally,

Y luego, finalmente,

something new that we've been working on

algo nuevo en lo que hemos estado trabajando

to be able to implement the entire multiplex test on an object like this.

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

So where you do the sample preparation and the chemistry in the same object.

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

Now ...

Ahora...

this is all good,

está todo bien,

but when you start thinking about this,

pero si lo pensamos,

you have to share these tools with people.

tenemos que compartir estas herramientas con la gente.

And one of the things we did is -- we just got back from Madagascar;

Acabamos de regresar de Madagascar,

this is what clinical trials for malaria look like --

esto son los ensayos clínicos para la malaria.

(Laughter)

(Risas)

You can do this while having coffee.

Uds. pueden hacer esto mientras toman café.

But most importantly,

Pero lo más importante,

this is a village six hours from any road.

este es un pueblo a seis horas de cualquier carretera.

We are in a room with one of the senior members of the community

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

and a health care worker.

y un trabajador de la salud.

It really is this portion of the work that excites me the most --

Realmente es esta parte que más me encanta,

that smile,

esa sonrisa,

to be able to share simple but powerful tools with people around the world.

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

Now, I forgot to tell you this,

Me olvidé de mencionar

that all of that cost me 20 cents to make.

que todo eso me costó USD 0,20.

OK, in the negative time I have left,

En el tiempo negativo que me han dejado,

I'll tell you about the most recent --

les contaré lo más reciente.

(Laughter)

(Risas)

invention from our lab.

La invención de nuestro laboratorio.

It's called Abuzz --

Se llama Abuzz.

the idea that all of you could help us fight mosquitoes;

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

you could all help us track our enemies.

Podrían todos ayudarnos a rastrear a nuestros enemigos.

These are enemies because they cause malaria, Zika, chikungunya, dengue.

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

But the challenge is that we actually don't know where our enemies are.

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

The world map for where mosquitoes are is missing.

Falta el mapa del mundo donde están los mosquitos.

So we started thinking about this.

Así que empezamos a pensar en esto.

There are 3,500 species of mosquitoes,

Hay 3500 especies de mosquitos,

and they're all very similar.

y todos muy similares.

Some of them are so identical

Algunos de ellos son tan idénticos

that even an entomologist cannot identify them under a microscope.

que incluso un entomólogo no puede identificarlos bajo un microscopio.

But they have an Achilles' heel.

Pero tienen un talón de Aquiles,

This is what mosquitoes flirting with each other looks like.

los mosquitos coqueteando se parecen.

That's a male chasing a female.

Eso es un macho persiguiendo a una hembra.

They're actually talking to each other with their wingbeat frequencies.

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

(Buzzing sound)

(Zumbidos)

And thus, they have a signature.

Y, por lo tanto, tienen una firma.

We realized that using a regular phone,

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

a $5-10 flip phone --

Un móvil común de USD 5 a UDS 10.

how many remember what this object is?

¿Cuántos recuerdan qué es esto?

(Laughter)

(Risas)

We can record these acoustic signatures from mosquitoes.

Podemos registrar estas firmas acústicas de los mosquitos.

I'll tell you exactly how to do this.

Les diré exactamente cómo hacerlo.

I caught some mosquitoes outside.

Atrapé algunos mosquitos afuera.

Unlike Bill [Gates], I'm not going to release them.

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

(Laughter)

But I will tell you how to record from this.

(Risas)

Pero les diré cómo hacer esto.

All you do is tap them and they fly.

Todo lo que se hace es tocarlos y vuelan.

You can first test --

Lo pueden probar primero.

I can actually hear that.

Realmente puedo oír eso.

And you bring your phone, which has microphones --

Y con su teléfono que tiene micrófono,

it turns out the mics are so damn good already,

los micrófonos ya funcionan tan bien,

even on regular phones,

incluso en los teléfonos regulares,

that you can pick up this near-field signature.

que se puede recoger esta firma de campo cercano.

And since I'm out of time,

Y como no tengo tiempo,

let me just play the recording that I made a day ago.

les pongo la grabación que hice hace un día.

(Mosquitoes buzz)

(Zumbido de mosquitos)

This is all the charming sound that you heard before

Esto es todo el sonido encantador que oyeron antes

that you all love.

que a todos Uds. les encanta.

One of the contexts of this

Uno de los contextos de este

is that being able to do this with a regular cell phone

es poder hacer esto con un teléfono móvil común

allows us to map mosquito species.

lo que nos permite mapear especies de mosquitos.

Using a flip phone,

Usando un teléfono móvil,

we mapped one of the largest acoustic databases

mapeamos una de las bases de datos acústicas más grandes

with 25 to 20 species of mosquitoes that carry human pathogens.

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

And from this and machine learning,

Y de este aprendizaje y de la máquina,

anybody who uploads this data,

cualquiera que cargue estos datos,

we can identify and tell the probability

se pueden identificar y decir la probabilidad

of what species of mosquitoes you're actually working with.

de qué especies de mosquitos están trabajando.

We call this Abuzz, and if any of you want to sign up,

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

just go to the website.

solo tiene que ir al sitio web.

Let me close with something

Permítanme cerrar con algo

that's very important and dear to my heart.

muy importante y querido para mi corazón.

One of the challenges of today is we have terrible problems.

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

We have a billion people with absolutely no health care,

Mil millones de personas sin ningún cuidado de salud,

climate change, biodiversity loss,

cambio climático, pérdida de biodiversidad, etc.

on and on and on.

And we hope that science is going to provide the answer.

Y esperamos que la ciencia dé la respuesta.

But before you leave this theatre today,

Pero antes de salir de esta sala hoy,

I want you to promise one thing.

quiero que prometan una cosa.

We're going to make science accessible --

Vamos a hacer accesible la ciencia,

not just to the people who can afford it,

no solo para las personas que pueden permitírselo,

but a billion others who can't.

sino a otros mil millones que no pueden.

Let's make science and scientific literacy a human right.

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

The moment that you pass the tingling feeling of making a discovery

Al pasarle a los niños la sensación de hormigueo

to another child,

de hacer un descubrimiento

you're enabling them to be the next group of people

uno les permite que sean el siguiente grupo de personas

who will actually solve these problems.

que resolverá estos problemas.

Thank you.

Gracias.

(Applause)

(Aplausos)