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

Manu Prakash: Um microscópio de 50 centavos que se dobra como um origami

Tradutor: Jessica Ranft Revisor: Leonardo Leidens

The year is 1800.

O ano é 1800.

A curious little invention is being talked about.

Estão falando sobre uma invenção pequena e curiosa.

It's called a microscope.

Chama-se microscópio.

What it allows you to do

O que te permite fazer

is see tiny little lifeforms

é enxergar pequenas formas de vida

that are invisible to the naked eye.

que são invisíveis a olho nu.

Soon comes the medical discovery

Logo surge a descoberta médica

that many of these lifeforms are actually causes

de que muitas dessas formas de vida são a causa

of terrible human diseases.

de doenças humanas terríveis.

Imagine what happened to the society

Imaginem o que aconteceu com a sociedade

when they realized

quando percebeu-se

that an English mom in her teacup

que uma mãe inglesa com sua xícara de chá

actually was drinking a monster soup,

estava bebendo uma sopa cheia de monstros,

not very far from here. This is from London.

não muito longe daqui. Isso aconteceu em Londres.

Fast forward 200 years.

Avance 200 anos.

We still have this monster soup around,

Ainda temos as sopas cheias de monstros,

and it's taken hold in the developing countries

e estão dominando os países em desenvolvimento

around the tropical belt.

em volta do cinturão tropical.

Just for malaria itself,

Somente por malária

there are a million deaths a year,

são milhões de mortes por ano

and more than a billion people

e mais de um bilhão de pessoas

that need to be tested because they are at risk

que precisam ser examinadas porque estão em risco

for different species of malarial infections.

de infecções de malária de diferentes tipos.

Now it's actually very simple to put a face

Hoje é muito simples identificar

to many of these monsters.

muitos desses monstros.

You take a stain, like acridine orange

Você pega um corante, como laranja de acridina,

or a fluorescent stain or Giemsa,

ou um corante fluorescente, ou Giemsa,

and a microscope, and you look at them.

e um microscópio, e você olha.

They all have faces.

Todos tem rostos.

Why is that so, that Alex in Kenya,

Então porque Alex no Quênia,

Fatima in Bangladesh, Navjoot in Mumbai,

Fátima em Bangladesh, Navjoot em Mumbai,

and Julie and Mary in Uganda still wait months

e Julie e Mary em Uganda ainda esperam meses

to be able to diagnose why they are sick?

para diagnosticarem suas doenças?

And that's primarily because scalability

Isso principalmente porque a escalabilidade

of the diagnostics is completely out of reach.

dos diagnósticos está fora de alcance.

And remember that number: one billion.

E lembrem-se deste número: um bilhão.

The problem lies with the microscope itself.

O problema está no próprio microscópio.

Even though the pinnacle of modern science,

Mesmo no ápice da ciência moderna,

research microscopes are not designed for field testing.

microscópios de pesquisa não são feitos para testes de campo.

Neither were they first designed

Inicialmente nem foram feitos

for diagnostics at all.

para realizarem diagnósticos.

They are heavy, bulky, really hard to maintain,

Eles são pesados, volumosos, de difícil manutenção

and cost a lot of money.

e custam muito dinheiro.

This picture is Mahatma Gandhi in the '40s

Nesta foto está Mahatma Gandhi, nos anos 40,

using the exact same setup that we actually use today

utilizando o mesmo aparelho que utilizamos hoje em dia,

for diagnosing T.B. in his ashram

para diagnosticar tuberculose no seu "ashram"

in Sevagram in India.

em Sevagram, na Índia.

Two of my students, Jim and James,

Dois dos meus alunos, Jim e James,

traveled around India and Thailand,

viajaram pela Índia e Tailândia,

starting to think about this problem a lot.

pensando muito sobre esse problema.

We saw all kinds of donated equipment.

Nós vimos todo o tipo de equipamento doado.

We saw fungus growing on microscope lenses.

Vimos fungos crescendo nas lentes dos microscópios.

And we saw people who had a functional microscope

E vimos pessoas que tinham um microscópio funcional

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

mas não sabiam nem como ligá-lo.

What grew out of that work and that trip

O que surgiu desse trabalho e da viagem

was actually the idea of what we call Foldscopes.

foi a ideia do que chamamos de Foldscopes.

So what is a Foldscope?

Então, o que é um Foldscope?

A Foldscope is a completely functional microscope,

É um microscópio completamente funcional,

a platform for fluorescence, bright-field,

uma plataforma para fluorescência, campo claro,

polarization, projection,

polarização, projeção,

all kinds of advanced microscopy

todos os tipos de microscopia avançada,

built purely by folding paper.

construído simplesmente com papel dobrado.

So, now you think, how is that possible?

Você deve estar pensando: "Como isso é possível?"

I'm going to show you some examples here,

Eu vou mostrar alguns exemplos aqui,

and we will run through some of them.

e vamos falar sobre alguns deles.

It starts with a single sheet of paper.

Começa com uma única folha de papel.

What you see here is all the possible components

O que você vê aqui são todos os componentes possíveis

to build a functional bright-field and fluorescence microscope.

para construir um microscópio de fluorescência e campo claro.

So, there are three stages:

Então, temos três estágios:

There is the optical stage, the illumination stage

O estágio de óptica, o estágio de iluminação

and the mask-holding stage.

e o estágio de encaixar a preparação.

And there are micro optics at the bottom

Há também microlentes na parte debaixo

that's actually embedded in the paper itself.

que estão embutidas no próprio papel.

What you do is, you take it on,

O que você faz é destacar do papel,

and just like you are playing like a toy,

como se fosse um brinquedo,

which it is,

o que de fato é.

I tab it off,

Eu tiro tudo

and I break it off.

e o desmonto.

This paper has no instructions and no languages.

Este papel não tem instruções, nem idiomas.

There is a code, a color code embedded,

Tem um código de cores embutido,

that tells you exactly how to fold that specific microscope.

que mostra exatamente como dobrar esse microscópio específico.

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

Quando está terminado, ele se parece com algo assim,

has all the functionalities of a standard microscope,

tem todas as funcionalidades de um microscópio comum,

just like an XY stage,

como um estágio XY,

a place where a sample slide could go,

um lugar onde a amostra pode entrar,

for example right here.

por exemplo aqui.

We didn't want to change this,

Nós não queríamos mudar isto,

because this is the standard

porque assim é o padrão

that's been optimized for over the years,

que vem sendo melhorado ao longo dos anos,

and many health workers are actually used to this.

e muitos profissionais da saúde estão acostumados com isto.

So this is what changes,

Então isto é o que muda,

but the standard stains all remain the same

mas os padrões de corantes continuam os mesmos

for many different diseases.

para as diferentes doenças.

You pop this in.

Você encaixa isso.

There is an XY stage,

Existe o estágio XY,

and then there is a focusing stage,

e então o estágio da focalização,

which is a flexure mechanism

que consiste em um mecanismo flexível

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

feito de papel, que nos permite mover

and focus the lenses by micron steps.

e focar as lentes por movimentos em mícron.

So what's really interesting about this object,

O que é interessante neste objeto,

and my students hate when I do this,

e meus alunos detestam quando faço isso,

but I'm going to do this anyway,

mas vou fazer de qualquer jeito,

is these are rugged devices.

é que são aparelhos resistentes.

I can turn it on and throw it on the floor

Eu posso ligar e jogar no chão

and really try to stomp on it.

e realmente tentar pisotear.

And they last, even though they're designed

E eles não quebram, mesmo sendo construídos

from a very flexible material, like paper.

de um material muito flexível, como o papel.

Another fun fact is, this is what we actually

Outro fato engraçado, é que isto é o que

send out there as a standard diagnostic tool,

enviamos como ferramenta de diagnóstico comum,

but here in this envelope

mas neste envelope

I have 30 different foldscopes

eu tenho 30 Foldscopes diferentes,

of different configurations all in a single folder.

de configurações variadas, em uma única pasta.

And I'm going to pick one randomly.

Vou pegar um aleatoriamente.

This one, it turns out, is actually designed

Este aqui, vejam só, foi produzido

specifically for malaria,

especificamente para malária,

because it has the fluorescent filters built

porque tem os filtros de fluorescência

specifically for diagnosing malaria.

específicos para o diagnóstico de malária.

So the idea of very specific diagnostic microscopes

Então, a ideia de um microscópio específico de diagnóstico

comes out of this.

saiu daqui.

So up till now, you didn't actually see

Até agora, vocês ainda não viram

what I would see from one of these setups.

o que eu vejo nesses dispositivos.

So what I would like to do is,

O que eu quero fazer é,

if we could dim the lights, please,

se pudermos diminuir as luzes, por favor,

it turns out foldscopes are also projection microscopes.

acontece que os Foldscopes também são microscópios de projeção.

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

Eu tenho estes dois microscópios que vou ligar –

go to the back of the wall --

vejam a parede no fundo –

and just project, and this way you will see

e projetar, e assim vocês podem ver

exactly what I would see.

exatamente o que eu vejo.

What you're looking at --

O que você estão vendo –

(Applause) —

(Aplausos)

This is a cross-section of a compound eye,

é um corte transversal de um olho composto,

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

e quando aplico o zoom, bem aqui,

I am going through the z-axis.

visualizamos o eixo Z.

You actually see how the lenses are cut together

Vocês podem ver como as lentes são cortadas juntas

in the cross-section pattern.

no padrão do corte transversal.

Another example, one of my favorite insects,

Outro exemplo, um dos meus insetos favoritos,

I love to hate this one,

eu adoro odiar este aqui,

is a mosquito,

é um mosquito,

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

e vocês estão vendo a antena de um "culex pipiens".

Right there.

Bem ali.

All from the simple setup that I actually described.

Tudo a partir do dispositivo simples que eu descrevi.

So my wife has been field testing

Minha esposa tem feito testes de campo

some of our microscopes

com alguns dos meus microscópios,

by washing my clothes whenever I forget them

lavando minhas roupas quando eu os esquecia

in the dryer.

na secadora.

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

E parece que eles são à prova d’água, e –

(Laughter) —

(Risos)

right here is just fluorescent water,

isso aqui é apenas água fluorescente.

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

Eu não sei se vocês conseguem enxergar isso.

This also shows you how the projection scope works.

Isto também mostra como o microscópio de projeção funciona.

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

É possível ver o feixe de luz da forma como é projetado e dobrado.

Can we get the lights back on again?

Podemos voltar com as luzes?

So I'm quickly going to show you,

Eu vou mostrar para vocês rapidamente,

since I'm running out of time,

pois o meu tempo está acabando,

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

o quanto custa a fabricação.

the biggest idea was roll-to-roll manufacturing,

A melhor ideia foi a fabricação por processo "roll-to-roll",

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

então, construímos isto com 50 centavos em custos e partes.

(Applause)

(Aplausos)

And what this allows us to do

E o que isso nos permite fazer

is to think about a new paradigm in microscopy,

é pensar em um novo paradigma em microscopia,

which we call use-and-throw microscopy.

que chamamos de microscopia use-e-descarte.

I'm going to give you a quick snapshot

Eu vou dar a vocês uma pequena visão

of some of the parts that go in.

de algumas das partes.

Here is a sheet of paper.

Aqui temos uma folha de papel.

This is when we were thinking about the idea.

Isso foi quando estávamos pensando na ideia.

This is an A4 sheet of paper.

Aqui temos uma folha de papel A4.

These are the three stages that you actually see.

Estes são os três estágios que vocês pode ver.

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

E os componentes da ótica, vejam a pequena inserção à direita,

we had to figure out a way to manufacture lenses

tivemos que pensar em uma forma de fabricar as lentes

in paper itself at really high throughputs,

no próprio papel de uma forma muito prática.

so it uses a process of self-assembly

Então, utilizamos um processo de automontagem

and surface tension

e tensão superficial,

to build achromatic lenses in the paper itself.

para construir lentes acromáticas no próprio papel.

So that's where the lenses go.

Então, é aí que ficam as lentes.

There are some light sources.

Aqui temos as fontes de luz..

And essentially, in the end,

E, basicamente, no final,

all the parts line up because of origami,

todas as partes se alinham por causa do "origami",

because of the fact that origami allows us

pelo fato de que o "origami" nos permite

micron-scale precision of optical alignment.

uma precisão em escala de mícron para o alinhamento óptico.

So even though this looks like a simple toy,

Então, mesmo que isso se pareça com um brinquedo,

the aspects of engineering that go in

os aspectos de engenharia que compõem

something like this are fairly sophisticated.

algo assim são bem sofisticados.

So here is another obvious thing that we would do,

Aqui está outra coisa óbvia que faríamos,

typically, if I was going to show

tipicamente, se eu quiser mostrar

that these microscopes are robust,

que esses microscópios são resistentes,

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

é ir ao terceiro andar e jogar lá de cima.

There it is, and it survives.

Aí está, e sobrevive.

So for us, the next step actually

Para nós, o próximo passo

is really finishing our field trials.

é finalizar nossos testes em campo.

We are starting at the end of the summer.

Vamos começar no fim do verão.

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

Estamos em uma etapa em que vamos produzir milhares de microscópios.

That would be the first time where we would be

Será a primeira vez em que vamos

doing field trials with the highest density

fazer testes de campo com o maior número

of microscopes ever at a given place.

de microscópios já utilizados no mesmo local.

We've started collecting data for malaria,

Começamos a coletar dados sobre malária,

Chagas disease and giardia from patients themselves.

doença de Chagas e giárdia, dos próprios pacientes.

And I want to leave you with this picture.

E, eu quero deixar vocês com esta imagem.

I had not anticipated this before,

Eu não mencionei isso antes,

but a really interesting link

mas é uma ligação muito interessante

between hands-on science education

entre a prática da educação científica

and global health.

e a saúde global.

What are the tools that we're actually providing

Quais são as ferramentas que estamos deixando

the kids who are going to fight

para as crianças que vão lutar

this monster soup for tomorrow?

contra essa sopa de monstros amanhã?

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

Eu adoraria que elas pudessem simplesmente imprimir

a Foldscope and carry them around in their pockets.

um Foldscope e carregar no bolso.

Thank you.

Obrigado.

(Applause)

(Aplausos)