Un pomeriggio, una dozzina di studenti dell'Arizona State University si sono riuniti per trascorrere la mattinata tagliando cartone, nastrando ventilatori e assemblando filtri nel tentativo di costruire 125 purificatori d'aria portatili per le scuole locali. Quella stessa mattina, i membri del personale di un rifugio per senzatetto a Los Angeles stavano allestendo 20 purificatori fatti in casa, mentre a Brookline, nel Massachusetts, un altro purificatore d'aria fai-da-te ronzava silenziosamente sul retro di un'aula di asilo nido mentre i bambini giocavano.

La tecnologia in tutti e tre i casi, una costruzione senza pretese di nastro adesivo e cartone nota come scatola Corsi-Rosenthal, sta giocando un ruolo importante nella lotta contro COVID-19. La storia di come è nata rivela anche molto sulle comunità come fonti di innovazione e resilienza di fronte ai disastri.

Una tecnologia semplice con un grande effetto

Quando è diventato chiaro che il COVID-19 si era diffuso attraverso la trasmissione per via aerea, le persone hanno iniziato a indossare maschere e i gestori degli edifici si sono affrettati ad aggiornare i loro sistemi di ventilazione. Questo in genere significava l'installazione di filtri HEPA ad alta efficienza. Questi filtri funzionano catturando le particelle cariche di virus:l'aria viene forzata in un materassino poroso, i contaminanti vengono filtrati e l'aria pulita passa attraverso.

L'efficacia del sistema di ventilazione di un edificio è però governata da due fattori, non solo dalla qualità dei filtri. Anche la quantità di aria spostata attraverso i sistemi di ventilazione è importante. Gli esperti in genere raccomandano da cinque a sei cambi d'aria all'ora negli spazi condivisi, il che significa che l'intero volume d'aria in una stanza viene sostituito ogni 45 minuti. Tuttavia, i sistemi in molti edifici più vecchi non sono in grado di gestire questo volume.

I filtri dell'aria portatili sono un'opzione per aumentare i sistemi di ventilazione, ma in genere costano centinaia di dollari, il che li mette fuori portata per le scuole e altri spazi pubblici che devono affrontare vincoli di budget.

È qui che entra in gioco la scatola Corsi-Rosenthal. È un cubo composto da quattro o cinque filtri del forno standard, sormontati da una ventola standard che soffia verso l'esterno. Una volta sigillato insieme con del nastro adesivo, può essere posizionato su un pavimento, una mensola o un tavolo. La ventola aspira l'aria attraverso i lati del cubo e fuori dalla parte superiore. Le unità sono semplici, resistenti e facili da realizzare e sono più efficaci del semplice posizionamento di un singolo filtro davanti a una ventola a cassetta. Di solito ci vogliono 40 minuti, competenze tecniche minime e materiali da $ 60 a $ 90 disponibili in qualsiasi negozio di articoli per la casa.

Nonostante questa semplicità, però, queste unità fatte in casa sono estremamente efficaci. Se utilizzati in uno spazio condiviso come un'aula scolastica o un reparto ospedaliero, possono integrare la ventilazione esistente e rimuovere i contaminanti presenti nell'aria, inclusi fumo e particelle cariche di virus. Una serie di recenti ricerche peer-reviewed hanno scoperto che i purificatori d'aria portatili possono ridurre drasticamente la trasmissione di aerosol. Altri studi di prestampa e in fase di revisione hanno rilevato che le scatole Corsi-Rosenthal funzionano così come le unità professionali a una frazione del costo.

Le origini della scatola Corsi-Rosenthal

La storia formale della scatola Corsi-Rosenthal è iniziata nell'agosto 2020, quando Richard Corsi, esperto di qualità dell'aria e ora preside dell'Università della California, Davis, ha lanciato l'idea di costruire filtri dell'aria economici con ventola a scatola su Twitter. Jim Rosenthal, l'amministratore delegato di una società di filtri con sede in Texas, aveva giocato con un'idea simile e ha costruito rapidamente il primo prototipo.

In pochi giorni, sia i riparatori che gli ingegneri della qualità dell'aria stavano costruendo le proprie scatole Corsi-Rosenthal e condividendo i risultati sui social media. Su Twitter è emersa una vivace conversazione, che ha unito le sofisticate analisi tecniche degli ingegneri alle intuizioni e agli sforzi dei non specialisti.

A dicembre, centinaia di persone stavano realizzando scatole Corsi-Rosenthal e altre migliaia avevano letto la copertura della stampa in punti vendita come Wired. In diversi angoli del mondo, le persone hanno ottimizzato i progetti in base alla disponibilità delle forniture e alle diverse esigenze. I loro miglioramenti e adattamenti collettivi sono stati documentati da siti Web e blog dedicati, nonché da notizie.

In alcuni casi, le modifiche al design si sono rivelate influenti. Nel novembre 2020, ad esempio, un proprietario di una casa nella Carolina del Nord ha scoperto un problema con l'aria che veniva aspirata attraverso gli angoli dei ventilatori quadrati più comunemente usati. Test successivi da parte di esperti di qualità dell'aria hanno dimostrato che l'aggiunta di una copertura alla ventola ha aumentato l'efficienza fino al 50%.

L'analisi dei social media e della copertura delle notizie dà un'idea delle dimensioni del fenomeno della scatola Corsi-Rosenthal. A gennaio 2022, più di 1.000 unità erano in uso nelle scuole, con altre migliaia nelle case e negli uffici. Più di 3.500 persone hanno utilizzato l'hashtag #corsirosenthalbox su Twitter e altre decine di migliaia hanno contribuito alla conversazione online. Articoli di notizie e video esplicativi su YouTube hanno accumulato collettivamente oltre 1,9 milioni di visualizzazioni.

Le comunità come fonti di innovazione

La storia del box Corsi-Rosenthal fa parte di una storia più ampia della risposta di base alla pandemia di COVID-19. I primi giorni della pandemia hanno fatto molto di più che mettere a dura prova le persone. Hanno anche galvanizzato un enorme sforzo imprenditoriale, con decine di migliaia di cittadini di tutti i giorni che hanno prestato le loro mani per progettare e produrre le forniture mediche essenziali e i dispositivi di protezione individuale improvvisamente necessari.

Il mio team di ricerca ha seguito questi sforzi. Attraverso dozzine di interviste e mesi di ricerca d'archivio, abbiamo costruito un database di oltre 200 startup, formali e informali, senza scopo di lucro e a scopo di lucro, le cui attività variavano dalla progettazione di concentratori di ossigeno alla stampa 3D di schermi facciali alla costruzione di stanze di disinfezione UV. L'immagine dell'innovazione che emerge è ben lontana dall'immagine tradizionale dei camici e dei quadri che è comunemente associata alle nuove tecnologie.

Innanzitutto, alcune delle innovazioni che abbiamo monitorato sono state effettivamente inventate da una singola persona, o anche da un singolo team. Piuttosto, erano il progetto congiunto di ampie reti di contributori individuali provenienti da background e organizzazioni diverse. Questa ampiezza è importante perché porta più conoscenza e prospettive più diverse. Può anche essere utile per sfruttare le conoscenze esistenti. Ad esempio, quando le scatole Corsi-Rosenthal hanno preso piede, la community è stata in grado di attingere a precedenti iterazioni che erano state sviluppate per aiutare con il fumo degli incendi.

In secondo luogo, il processo di innovazione mancava di controllo gerarchico. Non c'era una sola persona che dirigesse dove o come fosse usata la tecnologia. Questa mancanza di controllo ha reso più facile sperimentare e adattarsi alle condizioni locali. Un esempio è lo sviluppo di concentratori di ossigeno da utilizzare negli ospedali in India. Rendendosi conto che le tecnologie occidentali esistenti fallivano frequentemente nell'ambiente operativo più umido tipico dell'India, i team di innovatori si sono mobilitati per sviluppare e condividere progetti open source migliorati.

Terzo, queste comunità hanno condiviso la conoscenza online. Ciò ha consentito ai singoli contributori di comunicare direttamente e condividere idee, il che ha aiutato la conoscenza a diffondersi rapidamente attraverso la rete. Significava anche che la conoscenza era più facilmente accessibile. I progetti dettagliati e i risultati dei test degli ingegneri della qualità dell'aria che lavoravano sulle scatole Corsi-Rosenthal erano prontamente disponibili per chiunque nella comunità.

Inoltre, la maggior parte delle organizzazioni che abbiamo monitorato ha utilizzato Facebook, Twitter e Slack come strumenti per gestire la collaborazione all'interno e tra le organizzazioni. Come ho sostenuto io e altri, questo offre un'enorme promessa all'innovazione di base, specialmente in un mondo in cui le interruzioni su larga scala come una pandemia sono sempre più comuni.

Le insidie ​​dell'innovazione di base

Nonostante questa promessa, ci sono aree in cui le comunità di base dell'innovazione vacillano. Una sfida è la mancanza di sofisticatezza tecnologica e di risorse. Mentre alcune delle comunità nel nostro studio hanno prodotto dispositivi straordinariamente complessi, il contributo maggiore è stato in prodotti molto più semplici come schermi facciali e camici chirurgici.

Poi ci sono regole e regolamenti. Anche quando le comunità di base possono produrre innovazioni sicure ed efficaci, le regole esistenti potrebbero non essere pronte per riceverle. Alcuni ospedali non hanno potuto accettare i dispositivi di protezione individuale forniti dalla comunità durante la pandemia a causa delle politiche di approvvigionamento poco flessibili, e oggi alcune scuole continuano a vietare le scatole Corsi-Rosenthal.

Un ultimo problema è sostenere lo sforzo. Sebbene le comunità di base fossero fondamentali per consentire agli ospedali e alle strutture mediche di continuare a funzionare durante i primi giorni della pandemia, molti degli sforzi che dipendevano dal lavoro volontario alla fine si sono esauriti.

Cosa significa questo per il futuro

Con l'avvicinarsi del secondo anniversario della dichiarazione di emergenza degli Stati Uniti, una lezione chiave che il mondo ha imparato è l'importanza di investire nella qualità dell'aria interna, ad esempio attraverso il monitoraggio e una migliore ventilazione e filtrazione. E il valore della ventilazione come strumento non invasivo per la salute pubblica è ancora maggiore man mano che i mandati delle maschere diminuiscono.

Un'altra lezione più ampia è il potere dell'innovazione di base e dell'ingegneria dei cittadini per sviluppare queste tecnologie. La storia della scatola Corsi-Rosenthal, come le migliaia di altre innovazioni di base sviluppate durante la pandemia, riguarda fondamentalmente le persone che prendono in mano il benessere delle loro comunità. Il tweet più popolare condiviso sulle scatole Corsi-Rosenthal è stato di un aspirante ingegnere di 14 anni in Ontario che si è offerto di costruire e donare scatole a chiunque ne abbia bisogno.