En 2013, el bioingeniero de Stanford Manu Prakash visitó clínicas remotas en Uganda y vio una centrífuga usada como tope de puerta en Tororo; el equipo averiado era habitual. Las centrífugas separan el plasma de la sangre, un paso para diagnosticar malaria y VIH, pero necesitan electricidad y cuestan miles de dólares. Los intentos anteriores accionados a mano, un batidor de huevos en Harvard en 2008 y un escurridor de ensaladas en Rice en 2011, solo alcanzaron 1.200 y 600 rpm.
El equipo de Prakash quería un salto mucho mayor y recurrió a los juguetes. Las peonzas no giraban el tiempo suficiente y los yoyós exigían demasiada habilidad. A principios de 2016, el posdoctorando Saad Bhamla ensartó un botón en un hilo, un zumbador de su infancia en la India, y una cámara de alta velocidad mostró que giraba a entre 10.000 y 15.000 rpm.
Después, el equipo modeló el juguete y descubrió que el superenrollamiento del hilo almacena energía y acelera el disco. Ajustaron la longitud del hilo y el tamaño del disco y se decidieron por el papel sintético impermeable, el material usado en el Foldscope. El resultado, publicado en Nature Biomedical Engineering, alcanza hasta 125.000 rpm.
Tratar un antiguo juguete giratorio como un problema de física: modelar el zumbador y luego optimizarlo hasta convertirlo en un instrumento de laboratorio.
El movimiento del zumbador gira en un sentido, se detiene e invierte, y el artículo afirma que esto da el mismo resultado de separación de plasma que una aceleración y desaceleración de laboratorio.
El superenrollamiento del hilo almacena energía adicional, lo que permite que el disco alcance velocidades mucho mayores.
Modelar todo el espacio de diseño del juguete permitió al equipo optimizarlo en lugar de solo copiarlo.
El papel sintético era impermeable, resistente y ya estaba disponible gracias al trabajo del Foldscope.
Cuando un dispositivo de laboratorio es demasiado caro o frágil para el trabajo de campo, buscar un juguete barato que ya haga la misma física y optimizarlo.
WIRED informó en enero de 2017 que el Paperfuge separa el plasma de la sangre en 90 segundos, frente a hasta dos minutos de una centrífuga StatSpin MP que alcanza un máximo de 15.800 rpm. Pesa unos 2 gramos y cuesta menos de 25 centavos en materiales. Prakash y Bhamla lo probaron después en Madagascar con trabajadores sanitarios locales. Una técnica de malaria de allí dijo que había esperado años una herramienta así, ya que trasladar centrífugas a las aldeas había requerido Jeeps y generadores.
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Las fuentes
- The Paperfuge: A 20-Cent Device That Could Transform Health Care WIRED · wired.com ·