Un après-midi, une douzaine d'étudiants de l'Arizona State University se sont réunis pour passer la matinée à couper du carton, à coller des ventilateurs et à assembler des filtres dans le but de construire 125 purificateurs d'air portables pour les écoles locales. Le même matin, les membres du personnel d'un refuge pour sans-abri à Los Angeles installaient eux-mêmes 20 purificateurs d'air faits maison, tandis qu'à Brookline, dans le Massachusetts, un autre purificateur d'air bricolage vrombissait tranquillement au fond d'une classe de garderie pendant que les enfants jouaient.

La technologie dans les trois cas – une construction sans prétention en ruban adhésif et en carton connue sous le nom de boîte Corsi-Rosenthal – joue un rôle important dans la lutte contre le COVID-19. L'histoire de sa naissance en dit également beaucoup sur les communautés en tant que sources d'innovation et de résilience face aux catastrophes.

Une technologie simple avec un grand effet

Lorsqu'il est devenu évident que le COVID-19 se propageait par voie aérienne, les gens ont commencé à porter des masques et les gestionnaires d'immeubles se sont précipités pour moderniser leurs systèmes de ventilation. Cela signifiait généralement l'installation de filtres HEPA à haute efficacité. Ces filtres fonctionnent en capturant les particules chargées de virus :l'air est forcé dans un tapis poreux, les contaminants sont filtrés et l'air propre passe à travers.

L'efficacité du système de ventilation d'un bâtiment est régie par deux facteurs, et pas seulement par la qualité des filtres. La quantité d'air circulant dans les systèmes de ventilation est également importante. Les experts recommandent généralement cinq à six changements d'air par heure dans les espaces partagés, ce qui signifie que tout le volume d'air d'une pièce est remplacé toutes les 45 minutes. Cependant, les systèmes de nombreux bâtiments plus anciens ne peuvent pas gérer ce volume.

Les filtres à air portables sont une option pour augmenter les systèmes de ventilation, mais ils coûtent généralement des centaines de dollars, ce qui les met hors de portée des écoles et autres espaces publics confrontés à des contraintes budgétaires.

C'est là qu'intervient la boîte Corsi-Rosenthal. Il s'agit d'un cube composé de quatre à cinq filtres de four standard surmontés d'un ventilateur de boîte standard soufflant vers l'extérieur. Une fois scellé avec du ruban adhésif, il peut être posé sur un sol, une étagère ou une table. Le ventilateur aspire l'air à travers les côtés du cube et par le haut. Les unités sont simples, durables et faciles à fabriquer, et sont plus efficaces que de simplement placer un seul filtre devant un ventilateur de boîte. Cela prend généralement 40 minutes, une expertise technique minimale et 60 à 90 USD de matériaux disponibles dans n'importe quel magasin de fournitures pour la maison.

Malgré cette simplicité, ces unités maison sont extrêmement efficaces. Lorsqu'ils sont utilisés dans un espace partagé comme une salle de classe ou un service hospitalier, ils peuvent compléter la ventilation existante et éliminer les contaminants en suspension dans l'air, y compris la fumée et les particules chargées de virus. Une série de recherches récentes évaluées par des pairs ont montré que les purificateurs d'air portables peuvent réduire considérablement la transmission des aérosols. D'autres études pré-imprimées et en cours de révision ont montré que les boîtes Corsi-Rosenthal fonctionnent aussi bien que les unités professionnelles à une fraction du coût.

Origines du coffret Corsi-Rosenthal

L'histoire officielle de la boîte Corsi-Rosenthal a commencé en août 2020, lorsque Richard Corsi, un expert de la qualité de l'air et maintenant doyen de l'Université de Californie à Davis, a lancé l'idée de construire des filtres à air bon marché sur Twitter. Jim Rosenthal, PDG d'une société de filtres basée au Texas, avait joué avec une idée similaire et a rapidement construit le premier prototype.

En quelques jours, les bricoleurs et les ingénieurs de la qualité de l'air construisaient leurs propres boîtes Corsi-Rosenthal et partageaient les résultats sur les réseaux sociaux. Une conversation animée a émergé sur Twitter, mêlant des analyses techniques sophistiquées d'ingénieurs à la perspicacité et aux efforts de non-spécialistes.

En décembre, des centaines de personnes fabriquaient des boîtes Corsi-Rosenthal, et des milliers d'autres avaient lu des articles de presse dans des médias comme Wired. Dans différents coins du monde, les gens ont peaufiné les conceptions en fonction de la disponibilité des fournitures et des différents besoins. Leurs améliorations et adaptations collectives ont été documentées par des sites et blogs dédiés, ainsi que des reportages.

Dans certains cas, les ajustements de conception se sont avérés influents. En novembre 2020, par exemple, un propriétaire de Caroline du Nord a découvert un problème d'aspiration d'air par les coins des ventilateurs carrés les plus couramment utilisés. Des tests ultérieurs effectués par des experts de la qualité de l'air ont montré que l'ajout d'un carénage au ventilateur augmentait l'efficacité jusqu'à 50 %.

L'analyse des médias sociaux et de la couverture médiatique donne une idée de l'ampleur du phénomène des boîtes Corsi-Rosenthal. En janvier 2022, plus de 1 000 unités étaient utilisées dans les écoles, et des milliers d'autres dans les maisons et les bureaux. Plus de 3 500 personnes avaient utilisé le hashtag #corsirosenthalbox sur Twitter, et des dizaines de milliers d'autres ont contribué à la conversation en ligne. Les articles de presse et les vidéos explicatives sur YouTube avaient collectivement accumulé plus de 1,9 million de vues.

Les communautés comme sources d'innovation

L'histoire de la boîte Corsi-Rosenthal s'inscrit dans une histoire plus large de la réponse de la base à la pandémie de COVID-19. Les premiers jours de la pandémie ont fait plus que simplement peser terriblement sur les gens. Ils ont également galvanisé un effort entrepreneurial massif, avec des dizaines de milliers de citoyens ordinaires prêtant main forte pour concevoir et produire les fournitures médicales essentielles et les équipements de protection individuelle qui étaient soudainement nécessaires.

Mon équipe de recherche suit ces efforts. Grâce à des dizaines d'entretiens et à des mois de recherche d'archives, nous avons constitué une base de données de plus de 200 startups - formelles et informelles, à but non lucratif et à but lucratif - dont les activités allaient de la conception de concentrateurs d'oxygène à l'impression 3D d'écrans faciaux en passant par la construction de salles de désinfection UV. L'image de l'innovation qui en ressort est bien loin de l'image traditionnelle des blouses de laboratoire et des cadres intermédiaires généralement associée aux nouvelles technologies.

Tout d'abord, peu d'innovations que nous avons suivies ont été inventées par une seule personne, ou même une seule équipe. Il s'agissait plutôt du projet commun de vastes réseaux de contributeurs individuels d'horizons et d'organisations différents. Cette largeur est importante car elle apporte plus de connaissances et des perspectives plus diversifiées. Cela peut également être utile pour exploiter les connaissances existantes. Par exemple, à mesure que les boîtes Corsi-Rosenthal gagnaient du terrain, la communauté a pu s'appuyer sur des itérations antérieures qui avaient été développées pour lutter contre la fumée des feux de forêt.

Deuxièmement, le processus d'innovation manquait de contrôle hiérarchique. Il n'y avait pas une seule personne qui dirigeait où et comment la technologie était utilisée. Ce manque de contrôle a facilité l'expérimentation et l'adaptation aux conditions locales. Un exemple est le développement de concentrateurs d'oxygène pour une utilisation dans les hôpitaux en Inde. Réalisant que les technologies occidentales existantes échouaient fréquemment dans l'environnement d'exploitation plus humide typique de l'Inde, des équipes d'innovateurs se sont rassemblées pour développer et partager des conceptions open source améliorées.

Troisièmement, ces communautés ont partagé des connaissances en ligne. Cela a permis aux contributeurs individuels de communiquer directement et de partager des idées, ce qui a permis aux connaissances de se propager rapidement à travers le réseau. Cela signifiait également que les connaissances étaient plus facilement accessibles. Les conceptions détaillées et les résultats des tests des ingénieurs de la qualité de l'air travaillant sur les boîtiers Corsi-Rosenthal étaient facilement accessibles à tous les membres de la communauté.

De plus, la plupart des organisations que nous avons suivies utilisaient Facebook, Twitter et Slack comme outils pour gérer la collaboration au sein des organisations et entre elles. Comme moi et d'autres l'avons soutenu, cela donne à l'innovation de base une formidable promesse, en particulier dans un monde où les perturbations à grande échelle comme une pandémie sont de plus en plus courantes.

Pièges de l'innovation de base

Malgré cette promesse, il y a des domaines dans lesquels les communautés d'innovation locales vacillent. L'un des défis est le manque de sophistication technologique et de ressources. Alors que certaines des communautés de notre étude produisaient des dispositifs remarquablement complexes, la plus grande contribution concernait des produits beaucoup plus simples comme les écrans faciaux et les blouses chirurgicales.

Ensuite, il y a des règles et des règlements. Même lorsque les communautés de base peuvent produire des innovations sûres et efficaces, les règles existantes peuvent ne pas être prêtes à les recevoir. Certains hôpitaux n'ont pas pu accepter les équipements de protection individuelle fournis par la communauté pendant la pandémie en raison de politiques d'approvisionnement inflexibles, et aujourd'hui certaines écoles continuent d'interdire les boîtes Corsi-Rosenthal.

Un dernier problème est le maintien de l'effort. Alors que les communautés de base étaient essentielles pour permettre aux hôpitaux et aux installations médicales de continuer à fonctionner pendant les premiers jours de la pandémie, de nombreux efforts qui dépendaient du travail bénévole se sont finalement essoufflés.

Ce que cela signifie pour l'avenir

À l'approche du deuxième anniversaire de la déclaration d'urgence aux États-Unis, une leçon clé que le monde a apprise est l'importance d'investir dans la qualité de l'air intérieur, par exemple grâce à la surveillance et à l'amélioration de la ventilation et de la filtration. Et la valeur de la ventilation en tant qu'outil de santé publique non invasif est encore plus grande à mesure que les mandats de masque diminuent.

Une autre leçon plus large est le pouvoir de l'innovation locale et de l'ingénierie citoyenne pour développer ces technologies. L'histoire de la boîte Corsi-Rosenthal, comme celle des milliers d'autres innovations locales développées pendant la pandémie, concerne fondamentalement les personnes qui prennent en main le bien-être de leurs communautés. Le tweet le plus populaire partagé à propos des boîtes Corsi-Rosenthal provenait d'un aspirant ingénieur de 14 ans en Ontario qui proposait de construire et de donner des boîtes à toute personne dans le besoin.