Lifesaving scientific tools made of paper | Manu Prakash

Traduttore: Valentina Sinagra Revisore: Anna Cristiana Minoli

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

Mi piace creare strumenti e condividerli con le persone.

I remember as a child,

Mi ricordo che da piccolo,

my first tool I built was actually a microscope

il primo strumento che ho costruito era un microscopio,

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

che costruii rubando le lenti dagli occhiali di mio fratello.

He wasn't that thrilled.

Lui non ne fu molto entusiasta.

But, you know, maybe because of that moment,

Però, forse proprio a causa di quel momento,

30 years later,

dopo trent'anni,

I'm still making microscopes.

costruisco ancora microscopi.

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

Costruisco questi strumenti per questi momenti.

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

(Video) Ho delle cose nere nei capelli --

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

Manu Prakash: Questa è una scuola nella Bay Area.

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

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

of how things actually work.

su come funzionano le cose.

(Video) Boy: Oh my God!

Oh mio Dio!

MP: Right -- oh my God!

MP: Giusto, Oh mio Dio!

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

Non sapevo che fosse un'espressione così diffusa.

Over the last two years,

Negli ultimi due anni,

in my lab,

nel mio laboratorio,

we built 50,000 Foldscopes

abbiamo costruito 50 000 Foldscopi

and shipped them to 130 countries in the world,

e li abbiamo distribuiti in 130 paesi nel mondo,

at no cost to the kids we sent them to.

Ai bambini li abbiamo spediti gratuitamente.

This year alone,

Solo quest'anno,

with the support of our community,

con il supporto della nostra comunità,

we are planning to ship a million microscopes

vogliamo distribuire un milione di microscopi

to kids around the world.

ai bambini di tutto il mondo.

What does that do?

A che scopo?

It creates an inspiring community of people around the world,

Creare una comunità ispirante di persone in tutto il mondo,

learning and teaching each other,

che imparano l'uno dall'altro,

from Kenya to Kampala to Kathmandu to Kansas.

dal Kenya a Kampala, da Kathmandu al Kansas.

And one of the phenomenal things that I love about this

Una delle cose che amo di più di questa iniziativa

is the sense of community.

è il senso di comunità.

There's a kid in Nicaragua

C'è un bambino in Nicaragua

teaching others how to identify mosquito species that carry dengue

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

by looking at the larva under a microscope.

osservando le larve al microscopio.

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

C'è un farmacologo che ha scoperto un nuovo metodo

to detect fake drugs anywhere.

per riconoscere i farmaci contraffatti ovunque.

There is a girl who wondered:

C'è una ragazzina che si è chiesta:

"How does glitter actually work?"

"Come sono fatti i glitter?"

and discovered the physics of crystalline formation in glitter.

e ha scoperto la struttura delle formazioni cristalline nei glitter.

There is an Argentinian doctor

C'è un medico argentino

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

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

And yours very truly found a species of flea

Ed io ho incredibilmente scoperto una specie di pulce

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

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

Now, you might think of these as anomalies.

Penserete che si tratti di anomalie.

But there is a method to this madness.

Ma c'è un metodo in questa follia.

I call this "frugal science" --

Io la chiamo "scienza frugale" --

the idea of sharing the experience of science,

l'idea di condividere l'esperienza della scienza,

and not just the information.

e non solo l'informazione.

To remind you:

Per la cronaca:

there are a billion people on this planet

ci sono un miliardo di persone sul pianeta

who live with absolutely no infrastructure:

che vivono in completa assenza di infrastrutture:

no roads,

niente strade,

no electricity

niente elettricità,

and thus, no health care.

e ancora, niente assistenza sanitaria.

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

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

How are we supposed to inspire them

Come potremmo ispirarli ad essere

for the next generation of solution makers?

la futura generazione di risolutori di problemi?

There are health care workers that we put on the line

Ci sono operatori sanitari che stanno in prima linea

to fight infectious diseases,

nella lotta contro le malattie infettive,

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

per proteggerci con strumenti e risorse appena sufficienti.

So as a lab at Stanford,

In laboratorio a Stanford,

I think of this from a context of frugal science

rifletto su queste cose sotto l'ottica della scienza frugale

and building solutions for these communities.

e cerco soluzioni per queste comunità.

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

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

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

Oggi vi mostrerò due esempi di nuovi strumenti.

One of them starts in Uganda.

Il primo è nato in Uganda.

In 2013,

Nel 2013,

on a field trip to detect schistosomiasis with Foldscopes,

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

I made a minor observation.

ho fatto una piccola osservazione.

In a clinic,

In una clinica

in a far, remote area,

in una zona remota,

I saw a centrifuge being used as a doorstop.

ho visto una centrifuga usata come fermaporta.

I mean -- quite literally, the doorstop.

Intendo -- letteralmente, un fermaporta.

And I asked them and they said,

Ho chiesto il motivo, e mi hanno risposto,

"Oh, we don't actually have electricity,

"Noi non abbiamo elettricità,

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

quindi questo ciarpame è buono come fermaporta."

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

Le centrifughe, per chi non lo sapesse,

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

sono gli strumenti migliori per l'analisi dei campioni.

You separate components of blood or body fluids

Separano le componenti del sangue o dei fluidi corporei,

to be able to detect and identify pathogens.

per rilevare e identificare gli agenti patogeni.

But centrifuges are bulky, expensive --

Ma le centrifughe sono ingombranti, costose --

cost around 1,000 dollars --

costano circa 1000 dollari --

and really hard to carry out in the field.

e molto difficili da trasportare sul campo.

And of course,

E ovviamente,

they don't work without power.

non funzionano senza corrente.

Sound familiar?

Suona familiare?

So we started thinking about solving this problem,

Pensando a come risolvere questo problema,

and I came back --

sono tornato indietro nel tempo

kept thinking about toys.

e ho pensato ai giocattoli.

Now ...

Ora...

I have a few with me here.

Ne ho portati un paio con me.

I first started with yo-yos ...

Ho cominciato con gli yo-yo...

and I'm a terrible yo-yo thrower.

io sono un terribile lanciatore di yo-yo.

Because these objects spin,

Visto che questi oggetti ruotano,

we wondered,

ci siamo chiesti

could we actually use the physics of these objects

se si poteva usare la fisica di questi oggetti

to be able to build centrifuges?

per costruire delle centrifughe.

This was possibly the worst throw I could make.

Il peggior lancio che potessi fare.

But you might start realizing,

Potreste iniziare a capire,

if you start exploring the space of toys --

cominciando a esplorare i giocattoli --

we tried these spinning tops,

abbiamo iniziato a provare queste trottole,

and then in the lab,

e poi, in laboratorio,

we stumbled upon this wonder.

ci siamo imbattuti in questa meraviglia.

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

È una trottola, o un campanello o un cilindro.

A couple of strings and a little disk,

Un paio di fili e un piccolo disco,

and if I push, it spins.

se tiro, gira.

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

Quanti di voi ci hanno giocato da bambini?

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

Si chiama innesco-coi-fili.

OK, maybe 50 percent of you.

Ok, forse il 50 percento di voi.

What you didn't realize --

Quello che non sapete ancora

that this little object

è che questo piccolo oggetto

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

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

5,000 years ago.

5000 anni fa.

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

Ne abbiamo trovato reperti ovunque sul nostro pianeta.

Now the irony is,

L'ironia è

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

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

That's when I get excited.

E questo mi ha entusiasmato.

So we got back to work,

Così siamo tornati al lavoro,

wrote down a couple of equations.

abbiamo buttato giù un paio di equazioni.

If you take the input torque that you put in,

La nostra forza iniziale imprime rotazione,

you take the drag on this disc,

si trasmette al disco,

and the twist drag on these strings,

la torsione si trasmette a questi fili,

you should be able to mathematically solve this.

e dovremmo riuscire a risolverlo matematicamente.

This is not the only equation in my talk.

Questa non è l'unica equazione del mio discorso.

Ten pages of math later,

Dieci pagine di calcoli dopo,

we could actually write down the complete analytical solution

siamo riusciti a trascrivere la soluzione analitica completa

for this dynamic system.

di questo sistema dinamico.

And out comes what we call "Paperfuge."

Il risultato è ciò che noi chiamiamo "Cartifuga."

That's my postdoc Saad Bhamla,

Ecco il mio dottore di ricerca Saad Bhamla,

who's the co-inventor of Paperfuge.

il co-inventore della Cartifuga.

And to the left, you see all the centrifuges

A sinistra, si vedono tutte le centrifughe

that we're trying to replace.

che proviamo a sostituire.

This little object that you see right here

Questo piccolo oggetto che vedete qui

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

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

And when I spin

Quando ruoto

and I push,

e spingo,

it starts to spin.

comincia a girare.

Now, when you realize,

Quando ti rendi conto,

when you do the math,

facendo i calcoli,

when we calculate the rpm for this object,

calcolando la rpm di questo oggetto,

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

potremmo arrivare a un milione di rpm.

Now, there is a little twist in human anatomy,

È una piccola svolta nell'anatomia umana,

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

perché la frequenza di questo oggetto è circa 10 hertz,

and if you've ever played the piano,

suonando il piano,

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

non si possono superare i due o tre hertz.

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

La massima velocità che abbiamo raggiunto con questo oggetto

is not 10,000 rpm,

non è 10 000 rpm,

not 50,000 rpm --

né 50 000 rpm --

120,000 rpm.

120.000 rpm.

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

Che corrisponde a 30 000 volte la forza di gravità.

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

Se mi ci attaccassi ed iniziasse a girare,

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

si potrebbero capire i tipi di forze in gioco.

One of the factors of a tool like this

La meraviglia di uno strumento come questo

is to be able to do diagnosis with this.

è che permette di fare diagnosi.

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

Vi presenterò una rapida demo, in cui--

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

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

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

e uscirà una piccola goccia di sangue.

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

Se non vi piace il sangue, non guardate.

Here is a little lancet.

C'è una piccola lancetta.

These lancets are available everywhere,

Queste lancette si trovano ovunque,

completely passive.

totalmente passive.

And if I've had breakfast today ...

Se io avessi fatto colazione oggi...

That didn't hurt at all.

Non ha fatto male per niente.

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

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

now this drop of blood has answers,

ora questa goccia di sangue ha delle risposte,

that's why I'm interested in it.

ecco perché mi interessa.

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

Potrebbe dirmi proprio ora se ho la malaria o no.

I take a little capillary,

Prendo un piccolo capillare,

and you see it starts wicking in.

comincia a impregnarsi.

I'm going to draw a little more blood.

Faccio uscire un altro po' di sangue.

And that's good enough for right now.

Così può bastare per adesso.

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

Ho appena chiuso questo capillare mettendolo nell'argilla.

And now that's sealed the sample.

E ora sigilliamo il campione.

We're going to take the sample,

Prendiamo il campione,

mount it on Paperfuge.

lo montiamo sulla Cartifuga.

A little piece of tape to make a sealed cavity.

Un pezzettino di nastro per creare una cavità sigillata.

So now the sample is completely enclosed.

Ora il campione è totalmente circoscritto.

And we are ready for a spin.

Siamo pronti per una rotazione.

I'm pushing and pulling with this object.

Spingo e tiro in questo modo.

I'm going to load this up ...

Carico così...

And you see the object starts spinning.

E l'oggetto inizia a girare.

Unlike a regular centrifuge,

Diversamente da una normale centrifuga,

this is a counter-rotating centrifuge.

questa è una centrifuga contro-rotante.

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

Va avanti e indietro, avanti e indietro...

And now I'm charging it up,

Adesso la sto ricaricando,

and you see it builds momentum.

costruisce il momento di rotazione.

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

E ora -- non so se potete sentirlo

30 seconds of this,

30 secondi di questo,

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

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

And the ratio of those blood cells to plasma --

La proporzione tra queste cellule e il plasma --

(Applause)

(Applausi)

Already, if you see right here,

Già ora, se guardate proprio qui,

if you focus on this,

se vi concentrate su questo punto,

you should be able to see a separated volume

dovreste vedere un volume separato

of blood and plasma.

di sangue e plasma.

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

Il rapporto tra essi mi rivela se sono anemico.

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

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

This one allows us to identify malaria parasites

Questa ci permette di identificare i parassiti della malaria

by running them for a little longer,

identificandoli in poco tempo,

and we can identify malaria parasites that are in the blood

possiamo identificare i parassiti della malaria nel sangue

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

che possiamo separare e localizzare con questa simil-centrifuga.

Another version of this allows me to separate nucleic acids

Un'altra versione permette di separare gli acidi nucleici

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

per poterci eseguire test direttamente sul campo.

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

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

and then, finally,

e infine,

something new that we've been working on

qualcosa di nuovo su cui stiamo lavorando

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

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

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

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

Now ...

Ora...

this is all good,

tutto questo è molto bello,

but when you start thinking about this,

ma pensandoci,

you have to share these tools with people.

è necessario condividerlo con la gente.

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

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

this is what clinical trials for malaria look like --

questo è il processo clinico che simula la malaria --

(Laughter)

(Risate)

You can do this while having coffee.

Si può fare mentre si prende un caffè.

But most importantly,

E, ancora più importante,

this is a village six hours from any road.

questo è un villaggio a sei ore da qualunque strada.

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

Siamo in una stanza con uno dei membri anziani della comunità

and a health care worker.

e un assistente sanitario.

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

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

that smile,

quel sorriso,

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

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

Now, I forgot to tell you this,

Dimenticavo di dirvi

that all of that cost me 20 cents to make.

che fare tutto questo costa 20 centesimi.

OK, in the negative time I have left,

Nel poco tempo che mi è rimasto,

I'll tell you about the most recent --

vi parlerò della più recente --

(Laughter)

(Risate)

invention from our lab.

invenzione del nostro laboratorio.

It's called Abuzz --

Si chiama Abuzz --

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

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

you could all help us track our enemies.

potete aiutarci a trovare i nostri nemici.

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

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

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

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

The world map for where mosquitoes are is missing.

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

So we started thinking about this.

Abbiamo iniziato a pensare a questo.

There are 3,500 species of mosquitoes,

Ci sono 3500 specie di zanzare,

and they're all very similar.

e sono tutte molto simili.

Some of them are so identical

Alcune sono così uguali

that even an entomologist cannot identify them under a microscope.

che neanche un entomologo può identificarle sotto un microscopio.

But they have an Achilles' heel.

Ma hanno un tallone d'Achille.

This is what mosquitoes flirting with each other looks like.

Qui si vede come sembrano due zanzare che si accoppiano.

That's a male chasing a female.

C'è un maschio che insegue una femmina.

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

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

(Buzzing sound)

(Ronzio)

And thus, they have a signature.

Quindi, hanno un segno distintivo.

We realized that using a regular phone,

Abbiamo scoperto che usando un normale telefono,

a $5-10 flip phone --

un cellulare da 5-10 dollari --

how many remember what this object is?

quanti si ricordano che cos'è questo oggetto?

(Laughter)

(Risate)

We can record these acoustic signatures from mosquitoes.

Possiamo registrare questa caratteristica delle zanzare.

I'll tell you exactly how to do this.

Vi dirò come farlo esattamente.

I caught some mosquitoes outside.

Ho catturato delle zanzare fuori.

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

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

(Laughter)

But I will tell you how to record from this.

(Risate)

Ma voglio dirvi come effettuare la registrazione.

All you do is tap them and they fly.

Dovete solo dare un colpetto e loro voleranno.

You can first test --

Potete prima provare --

I can actually hear that.

Si sente molto bene.

And you bring your phone, which has microphones --

Prendete il vostro telefono, che ha dei microfoni --

it turns out the mics are so damn good already,

orientate i microfoni che sono dannatamente buoni,

even on regular phones,

anche nei modelli più semplici,

that you can pick up this near-field signature.

e potete registrare questo ronzio nel campo vicino.

And since I'm out of time,

Dal momento che sono fuori tempo massimo,

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

vi farò solo ascoltare la registrazione che ho fatto ieri.

(Mosquitoes buzz)

(Ronzio di zanzare)

This is all the charming sound that you heard before

Questo è l'incantevole suono che avete sentito prima

that you all love.

e che voi tutti amate.

One of the contexts of this

Un aspetto interessante

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

è che riuscire a farlo con un semplice cellulare

allows us to map mosquito species.

ci permette di mappare le specie di zanzare.

Using a flip phone,

Usando un cellulare,

we mapped one of the largest acoustic databases

otteniamo uno dei più grandi database acustici

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

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

And from this and machine learning,

Con questo sistema,

anybody who uploads this data,

tutti possono caricare questi dati,

we can identify and tell the probability

noi possiamo capire e dirvi la probabilità

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

di avere a che fare con una particolare specie.

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

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

just go to the website.

deve solo andare sul sito.

Let me close with something

Vorrei concludere con qualcosa

that's very important and dear to my heart.

che è molto importante e mi sta molto a cuore.

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

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

We have a billion people with absolutely no health care,

Ci sono un miliardo di persone senza assistenza sanitaria,

climate change, biodiversity loss,

cambiamenti climatici, perdita della biodiversità,

on and on and on.

e via di seguito.

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

Noi speriamo che la scienza ci fornirà la risposta.

But before you leave this theatre today,

Ma prima di lasciare questo teatro oggi,

I want you to promise one thing.

voglio promettervi una cosa.

We're going to make science accessible --

Renderemo la scienza accessibile --

not just to the people who can afford it,

non solo a chi può permetterselo,

but a billion others who can't.

ma anche al miliardo di persone che non può.

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

La scienza e la letteratura scientifica diverranno un diritto umano.

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

Quando provate quel formicolio nel trasmettere una scoperta

to another child,

ad un altro bambino,

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

permetterete loro di essere il prossimo gruppo di persone

who will actually solve these problems.

che proverà a risolvere questi problemi.

Thank you.

Grazie.

(Applause)

(Applausi)