Manu Prakash: A 50-cent microscope that folds like origami

Traduttore: Anna Cristiana Minoli Revisore: Néstor Noziglia

The year is 1800.

L'anno è il 1800.

A curious little invention is being talked about.

Si parla di una curiosa invenzione.

It's called a microscope.

Si chiama microscopio.

What it allows you to do

Vi permette

is see tiny little lifeforms

di vedere minuscole forme di vita

that are invisible to the naked eye.

invisibili a occhio nudo.

Soon comes the medical discovery

Ben presto arriva la scoperta medica

that many of these lifeforms are actually causes

che molte di queste forme di vita causano

of terrible human diseases.

terribili malattie dell'uomo.

Imagine what happened to the society

Immaginate cosa successe alla società

when they realized

quando si rese conto

that an English mom in her teacup

che una mamma inglese in una tazza di tè

actually was drinking a monster soup,

stava in realtà bevendo una zuppa mostruosa,

not very far from here. This is from London.

non molto lontano da qui. Questo è successo a Londra.

Fast forward 200 years.

Avanti veloce di 200 anni.

We still have this monster soup around,

La zuppa mostruosa è ancora in giro,

and it's taken hold in the developing countries

e si è installata nei paesi in via di sviluppo

around the tropical belt.

intorno ai tropici.

Just for malaria itself,

La sola malaria

there are a million deaths a year,

fa un milione di morti l'anno,

and more than a billion people

e più di un miliardo di persone

that need to be tested because they are at risk

devono farsi esaminare perché a rischio

for different species of malarial infections.

di diverse specie di infezioni malariche.

Now it's actually very simple to put a face

È molto semplice dare un volto

to many of these monsters.

a molti di questi mostri.

You take a stain, like acridine orange

Si prende un colorante, come l'arancio di acridina

or a fluorescent stain or Giemsa,

o una macchia fluorescente o la colorazione di Giemsa,

and a microscope, and you look at them.

e un microscopio, e si analizzano.

They all have faces.

Hanno tutti un volto.

Why is that so, that Alex in Kenya,

Com'è possibile che Alex in Kenya,

Fatima in Bangladesh, Navjoot in Mumbai,

Fatima in Bangladesh, Navjoot a Mumbai,

and Julie and Mary in Uganda still wait months

e Julie e Mary in Uganda aspettano ancora mesi

to be able to diagnose why they are sick?

la diagnosi della loro malattia?

And that's primarily because scalability

Soprattutto perché la scalabilità

of the diagnostics is completely out of reach.

della diagnosi è assolutamente fuori portata.

And remember that number: one billion.

E ricordate quel numero: un miliardo.

The problem lies with the microscope itself.

Il problema sta nel microscopio stesso.

Even though the pinnacle of modern science,

Anche se al culmine della scienza moderna,

research microscopes are not designed for field testing.

i microscopi da ricerca non sono progettati per le analisi sul campo.

Neither were they first designed

Non sono neanche mai stati progettati

for diagnostics at all.

per la diagnosi.

They are heavy, bulky, really hard to maintain,

Sono pesanti, ingombranti, difficile da mantenere,

and cost a lot of money.

e costano molto.

This picture is Mahatma Gandhi in the '40s

Questa foto è di Mahatma Gandhi negli anni '40

using the exact same setup that we actually use today

che usa esattamente la stessa attrezzatura che usiamo oggi

for diagnosing T.B. in his ashram

per diagnosticare la tubercolosi nel suo ashram

in Sevagram in India.

a Sevagram in India.

Two of my students, Jim and James,

Due dei miei studenti, Jim e James,

traveled around India and Thailand,

hanno viaggiato in India e Tailandia,

starting to think about this problem a lot.

cominciando a riflettere su questo problema.

We saw all kinds of donated equipment.

Abbiamo visto molte attrezzature donate.

We saw fungus growing on microscope lenses.

Abbiamo visto crescere funghi sotto la lente di un microscopio.

And we saw people who had a functional microscope

E abbiamo visto persone con microscopi funzionali

but just didn't know how to even turn it on.

che non sapevano neanche come accendere.

What grew out of that work and that trip

Da quel viaggio e quel lavoro

was actually the idea of what we call Foldscopes.

è nata l'idea di quello che chiamiamo Foldscope.

So what is a Foldscope?

Cos'è un Foldscope?

A Foldscope is a completely functional microscope,

Un Foldscope è un microscopio assolutamente funzionante,

a platform for fluorescence, bright-field,

una piattaforma di microscopia ottica, a fluorescenza,

polarization, projection,

di polarizzazione, proiezione,

all kinds of advanced microscopy

tutti i tipi di microscopia avanzata

built purely by folding paper.

realizzati semplicemente piegando un pezzo di carta.

So, now you think, how is that possible?

Penserete come sia possibile.

I'm going to show you some examples here,

Vi mostrerò alcuni esempi,

and we will run through some of them.

e ne vedremo alcuni.

It starts with a single sheet of paper.

Si parte da un singolo pezzo di carta.

What you see here is all the possible components

Quello che vedete qui sono tutti i possibili componenti

to build a functional bright-field and fluorescence microscope.

per costruire un microscopio ottico e a fluorescenza.

So, there are three stages:

Ci sono tre fasi:

There is the optical stage, the illumination stage

c'è la fase ottica, la fase di illuminazione

and the mask-holding stage.

e la fase di mascheramento.

And there are micro optics at the bottom

Ci sono micro-ottiche nella parte bassa

that's actually embedded in the paper itself.

incorporate nella carta stessa.

What you do is, you take it on,

Quello che fate è prenderlo,

and just like you are playing like a toy,

e come se fosse un giocattolo,

which it is,

cosa che è,

I tab it off,

lo stacco,

and I break it off.

e lo spezzo.

This paper has no instructions and no languages.

Questo pezzo di carta non ha istruzioni, né lingue.

There is a code, a color code embedded,

Funziona a codice colore,

that tells you exactly how to fold that specific microscope.

che dice esattamente come piegare quello specifico microscopio.

When it's done, it looks something like this,

Quando è fatto, è più o meno così,

has all the functionalities of a standard microscope,

ha tutte le funzionalità di un classico microscopio,

just like an XY stage,

proprio come una fase XY,

a place where a sample slide could go,

un posto in cui mettere un campione,

for example right here.

per esempio qui.

We didn't want to change this,

Questo non lo volevamo cambiare,

because this is the standard

perché è lo standard

that's been optimized for over the years,

ottimizzato negli anni,

and many health workers are actually used to this.

e molti lavoratori del settore sanitario vi sono abituati.

So this is what changes,

Questo è quello che cambia,

but the standard stains all remain the same

ma la colorazione standard rimane la stessa

for many different diseases.

per molte malattie.

You pop this in.

Mettete dentro questo.

There is an XY stage,

C'è la fase XY,

and then there is a focusing stage,

poi la fase di messa a fuoco,

which is a flexure mechanism

con un meccanismo di flessione

that's built in paper itself that allows us to move

incluso nella carta stessa che permette di spostare

and focus the lenses by micron steps.

e mettere a fuoco le lenti con micro-movimenti.

So what's really interesting about this object,

La cosa interessante di questo oggetto,

and my students hate when I do this,

e i miei studenti detestano quando lo faccio,

but I'm going to do this anyway,

ma lo farò lo stesso,

is these are rugged devices.

è che questi sono strumenti robusti.

I can turn it on and throw it on the floor

Posso accenderlo, buttarlo per terra

and really try to stomp on it.

e calpestarlo.

And they last, even though they're designed

Sono resistenti, anche se sono progettati

from a very flexible material, like paper.

con un materiale molto flessibile, come la carta.

Another fun fact is, this is what we actually

L'altra cosa divertente è -- questo è quello

send out there as a standard diagnostic tool,

che spediamo come strumento diagnostico standard,

but here in this envelope

ma qui in questa busta

I have 30 different foldscopes

ho 30 diversi foldscope

of different configurations all in a single folder.

in diverse configurazioni in una singola cartella.

And I'm going to pick one randomly.

Ne prenderò uno a caso.

This one, it turns out, is actually designed

Scopriamo che questo è progettato

specifically for malaria,

specificatamente per la malaria,

because it has the fluorescent filters built

perché contiene filtri fluorescenti

specifically for diagnosing malaria.

specifici per la diagnosi della malaria.

So the idea of very specific diagnostic microscopes

L'idea di un microscopio diagnostico molto specifico

comes out of this.

viene da qui.

So up till now, you didn't actually see

Fino ad ora, non avete visto

what I would see from one of these setups.

cosa vedo io da uno di questi apparecchi.

So what I would like to do is,

Quello che vorrei fare,

if we could dim the lights, please,

se possiamo abbassare le luci, per favore --

it turns out foldscopes are also projection microscopes.

scopriamo che i foldscope sono anche microscopi da proiezione.

I have these two microscopes that I'm going to turn --

Ho questi due microscopi che accenderò --

go to the back of the wall --

vado sul retro del muro --

and just project, and this way you will see

e proietto semplicemente, in questo modo vedrete

exactly what I would see.

esattamente quello che vedo io.

What you're looking at --

Quello che state guardando --

(Applause) —

(Applausi) --

This is a cross-section of a compound eye,

Questa è la sezione di un occhio composto,

and when I'm going to zoom in closer, right there,

e vado a zoomare da vicino, proprio qui,

I am going through the z-axis.

in direzione dell'asse z.

You actually see how the lenses are cut together

Vedete come le lenti sono tagliate

in the cross-section pattern.

in questa sezione.

Another example, one of my favorite insects,

Un altro esempio, uno dei miei insetti preferiti,

I love to hate this one,

mi piace detestare questo,

is a mosquito,

è una zanzara

and you're seeing the antenna of a culex pipiens.

e vedete l'antenna di una zanzara comune.

Right there.

Proprio qui.

All from the simple setup that I actually described.

Tutto da una semplice disposizione che vi ho descritto.

So my wife has been field testing

Mia moglie ha testato sul campo

some of our microscopes

alcuni dei nostri microscopi

by washing my clothes whenever I forget them

lavando i miei vestiti ogni volta che li dimenticavo

in the dryer.

nell'asciugatrice.

So it turns out they're waterproof, and --

Apparentemente sono impermeabili e --

(Laughter) —

(Risate) --

right here is just fluorescent water,

questa è acqua fluorescente,

and I don't know if you can actually see this.

non so se riuscite a vederla.

This also shows you how the projection scope works.

Questo mostra anche come funziona il raggio di proiezione.

You get to see the beam the way it's projected and bent.

Riuscite a vedere i raggi e il modo in cui proietta e si piega.

Can we get the lights back on again?

Possiamo riaccendere le luci?

So I'm quickly going to show you,

Vi mostrerò rapidamente,

since I'm running out of time,

visto che sta finendo il tempo,

in terms of how much it costs for us to manufacture,

quanto costa produrlo,

the biggest idea was roll-to-roll manufacturing,

l'idea migliore è stata quella della produzione tra rotolo e rotolo,

so we built this out of 50 cents of parts and costs.

quindi l'abbiamo costruito con 50 centesimi di componenti e costi.

(Applause)

(Applausi)

And what this allows us to do

E questo ci permette

is to think about a new paradigm in microscopy,

di pensare a un nuovo paradigma in microscopia,

which we call use-and-throw microscopy.

quello che chiamiamo microscopio usa e getta.

I'm going to give you a quick snapshot

Vi darò un'idea veloce

of some of the parts that go in.

di alcune delle parti di cui è fatto.

Here is a sheet of paper.

Ecco un pezzo di carta.

This is when we were thinking about the idea.

Questo è quando stavamo pensando all'idea.

This is an A4 sheet of paper.

Questo è un foglio A4.

These are the three stages that you actually see.

Queste che vedete sono le tre fasi.

And the optical components, if you look at the inset up on the right,

Le componenti ottiche, se guardate gli inserti in alto a destra,

we had to figure out a way to manufacture lenses

abbiamo dovuto trovare il modo di produrre lenti

in paper itself at really high throughputs,

inserite nella carta stessa in grandi volumi,

so it uses a process of self-assembly

quindi usa un processo di auto-assemblaggio

and surface tension

e tensione superficiale

to build achromatic lenses in the paper itself.

per inserire lenti acromatiche nella carta stessa.

So that's where the lenses go.

Ecco dove vanno le lenti.

There are some light sources.

Ci sono fonti di luce.

And essentially, in the end,

Sostanzialmente, alla fine,

all the parts line up because of origami,

tutte le parti si allineano grazie all'origami,

because of the fact that origami allows us

dato che l'origami ci consente

micron-scale precision of optical alignment.

una precisione a livello di micron dell'allineamento ottico.

So even though this looks like a simple toy,

Quindi anche se sembra un semplice giocattolo,

the aspects of engineering that go in

l'ingegneria che contiene

something like this are fairly sophisticated.

una cosa come questa è abbastanza sofisticata.

So here is another obvious thing that we would do,

Ecco un'altra cosa ovvia che faremo,

typically, if I was going to show

tipicamente, se dovessi dimostrare

that these microscopes are robust,

che questi microscopi sono resistenti,

is go to the third floor and drop it from the floor itself.

è andare al terzo piano e farlo cadere.

There it is, and it survives.

Ecco qui, e sopravvive.

So for us, the next step actually

Quindi per noi, il prossimo passo

is really finishing our field trials.

è terminare la sperimentazione sul campo.

We are starting at the end of the summer.

Cominciamo a fine estate.

We are at a stage where we'll be making thousands of microscopes.

Siamo nella fase in cui faremo migliaia di microscopi.

That would be the first time where we would be

Sarebbe la prima volta in cui vengono fatte

doing field trials with the highest density

sperimentazione sul campo con la più alta densità

of microscopes ever at a given place.

di microscopi in un dato luogo.

We've started collecting data for malaria,

Abbiamo cominciato a raccogliere dati della malaria,

Chagas disease and giardia from patients themselves.

della malattia di Chagas e della giardiasi dai pazienti stessi.

And I want to leave you with this picture.

Voglio lasciarvi con questa immagine.

I had not anticipated this before,

Non l'avevo anticipato prima,

but a really interesting link

ma un collegamento interessante

between hands-on science education

è quello tra educazione scientifica sul campo

and global health.

e salute globale.

What are the tools that we're actually providing

Quali sono gli strumenti che stiamo fornendo

the kids who are going to fight

ai ragazzi che combatteranno

this monster soup for tomorrow?

la zuppa mostruosa di domani?

I would love for them to be able to just print out

Mi piacerebbe potessero stampare

a Foldscope and carry them around in their pockets.

un Foldscope per portarselo in tasca.

Thank you.

Grazie.

(Applausi)

(Applause)