1 00:00:00,346 --> 00:00:03,116 כאן אני בונה אבטיפוס 2 00:00:03,116 --> 00:00:06,036 במשך 6 שעות רצופות. 3 00:00:06,036 --> 00:00:09,957 זו העבודה השחורה של המיזם האישי שלי. 4 00:00:09,957 --> 00:00:14,947 כך באמת נראית תנועת העשה-זאת-בעצמך והיוצרים. 5 00:00:14,947 --> 00:00:19,713 וזה מקביל לעולם הבניה והייצור של ימינו 6 00:00:19,713 --> 00:00:22,501 בטכניקות הרכבה של כוח גס. 7 00:00:22,501 --> 00:00:25,335 וזו בדיוק הסיבה מדוע התחלתי ללמוד 8 00:00:25,335 --> 00:00:29,604 איך לתכנת חומרים פיזיים כך שיבנו את עצמם. 9 00:00:29,604 --> 00:00:31,364 אבל קיים עולם נוסף. 10 00:00:31,364 --> 00:00:33,359 היום, ברמות המיקרו והנאנו, 11 00:00:33,359 --> 00:00:36,110 מתרחשת מהפכה חסרת-תקדים. 12 00:00:36,110 --> 00:00:40,242 והיא היכולת לתכנת חומרים פיזיים וביולוגיים 13 00:00:40,242 --> 00:00:42,966 לשנות צורה, לשנות תכונות, 14 00:00:42,966 --> 00:00:45,952 ואפילו לבצע חישובים בחומרים שאינם מבוססי-סיליקון. 15 00:00:45,952 --> 00:00:48,459 יש אפילו תוכנה בשם "קאד-נאנו" 16 00:00:48,459 --> 00:00:51,242 שמאפשרת לנו לעצב צורות תלת-מימדיות 17 00:00:51,242 --> 00:00:54,326 כמו רובוטי נאנו או מערכות להחדרת תרופות 18 00:00:54,326 --> 00:00:58,629 ולהשתמש בדנ"א כדי להרכיב עצמאית מבנים פונקציונאליים אלה. 19 00:00:58,629 --> 00:01:00,702 אבל אם אנו מסתכלים על קנה המידה האנושי, 20 00:01:00,702 --> 00:01:03,758 על הבעיות העצומות האלה שלא זוכות לטיפול 21 00:01:03,758 --> 00:01:06,126 מצד אותן טכנולוגיות נאנו, 22 00:01:06,126 --> 00:01:08,225 אם אנו מסתכלים על בניה וייצור, 23 00:01:08,225 --> 00:01:12,418 יש חוסר יעילות גדולה, צריכת אנרגיה 24 00:01:12,418 --> 00:01:14,745 וטכניקות עבודה מיותרות. 25 00:01:14,745 --> 00:01:17,250 בנוגע לתשתית, הבה ניקח רק דוגמה אחת. 26 00:01:17,250 --> 00:01:18,733 צנרת, למשל. 27 00:01:18,733 --> 00:01:22,458 בצנרת מים יש לנו צינורות מים בעלי ספיקה קבועה 28 00:01:22,458 --> 00:01:26,917 וקצב זרימה קבוע, פרט למשאבות ושסתומים יקרים. 29 00:01:26,917 --> 00:01:28,208 אנו קוברים אותם באדמה. 30 00:01:28,208 --> 00:01:30,829 אם משהו משתנה-- אם הסביבה משתנה, 31 00:01:30,829 --> 00:01:33,466 האדמה רועדת, או שנדרשים שינויים-- 32 00:01:33,466 --> 00:01:37,716 עלינו להתחיל מהתחלה, ולהוציא ולהחליף אותם. 33 00:01:37,716 --> 00:01:41,084 ההצעה שלי היא לשלב בין שני העולומת האלה. 34 00:01:41,084 --> 00:01:46,255 לשלב בין עולם חומרי הנאנו ברי התכנות והסתגלניים 35 00:01:46,255 --> 00:01:47,932 לבין הסביבה הבנויה. 36 00:01:47,932 --> 00:01:50,118 ואני לא מתכוון למיכון אוטומטי. 37 00:01:50,118 --> 00:01:52,577 ולא רק למכונות חכמות שמחליפות בני-אדם. 38 00:01:52,577 --> 00:01:56,461 אלא לחומרים ניתנים לתכנות שבונים את עצמם. 39 00:01:56,461 --> 00:01:58,517 וזה קרוי "הרכבה עצמית", 40 00:01:58,517 --> 00:02:03,034 תהליך שבו חלקים לא מסודרים בונים מבנה מסודר 41 00:02:03,034 --> 00:02:05,527 באמצעות אינטראקציה מקומית בלבד. 42 00:02:05,527 --> 00:02:08,702 אז מה נחוץ לנו אם אנו רוצים לעשות זאת בקנה-מידה אנושי? 43 00:02:08,702 --> 00:02:10,677 אנו זקוקים לכמה מרכיבים פשוטים. 44 00:02:10,677 --> 00:02:13,516 המרכיב הראשון הוא חומרים וגיאומטריה. 45 00:02:13,516 --> 00:02:16,985 וזה צריך לבוא בצמוד למקור אנרגיה. 46 00:02:16,985 --> 00:02:18,643 אפשר להשתמש באנרגיה סבילה-- 47 00:02:18,643 --> 00:02:23,327 חום, טלטול, לחץ אוויר, כבידה, מגנטיות. 48 00:02:23,327 --> 00:02:26,402 ואז נחוצות אינטראקציות מתוכננות בחוכמה. 49 00:02:26,402 --> 00:02:28,535 והאינטראקציות האלה מאפשרות תיקון שגיאות, 50 00:02:28,535 --> 00:02:32,535 וכן מאפשרות לצורות לעבור ממצב למצב. 51 00:02:32,535 --> 00:02:35,767 כעת אראה לכם מספר מיזמים שבנינו, 52 00:02:35,767 --> 00:02:39,051 של מערכות חד-מימדיות, דו-מימדיות, תלת-מימדיות 53 00:02:39,051 --> 00:02:42,118 ואפילו מערכות ארבע-מימדיות. 54 00:02:42,118 --> 00:02:44,004 אז במערכות חד-מימדיות-- 55 00:02:44,004 --> 00:02:46,911 זהו מיזם הקרוי "חלבונים מתקפלים מעצמם". 56 00:02:46,911 --> 00:02:51,618 הרעעיון הוא לקחת את המבנה התלת-מימדי של חלבון-- 57 00:02:51,618 --> 00:02:54,299 במקרה הזה, זהו חלבון הקרבמין-- 58 00:02:54,299 --> 00:02:57,945 לוקחים את השדרה-- כלומר ללא קישור צולב, ללא אינטראקציות סביבתיות-- 59 00:02:57,945 --> 00:03:01,096 ומפרקים אותה לסדרת רכיבים. 60 00:03:01,096 --> 00:03:03,370 ומטמיעים בה אלסטיות. 61 00:03:03,370 --> 00:03:05,711 אז כשאני משליך אותו באוויר ותופס, 62 00:03:05,711 --> 00:03:10,562 יש לו את כל המבנה התלת-מימדי של החלבון, על כל מורכבויותיו. 63 00:03:10,562 --> 00:03:12,662 וזה נותן לנו מודל מוחשי 64 00:03:12,662 --> 00:03:16,396 של חלבון תלת-מימדי וכיצד הוא מתקפל 65 00:03:16,396 --> 00:03:18,680 עם כל המורכבויות של הנדסת המרחב. 66 00:03:18,680 --> 00:03:22,128 אז אנו יכולים לחקור זאת כמודל פיזי, אינטואיטיבי. 67 00:03:22,128 --> 00:03:24,930 ואנו גם יכולים לתרגם זאת למערכות דו-מימדיות-- 68 00:03:24,930 --> 00:03:29,229 גליונות שטוחים שיכולים להתקפל מעצמם למבנים תלת-מימדיים. 69 00:03:29,229 --> 00:03:33,682 בתחום התלת-מימד, עשינו בשנה שעברה מיזם ב-TEDGlobal 70 00:03:33,682 --> 00:03:35,646 יחד עם "אוטודסק" וארתור אולסון 71 00:03:35,646 --> 00:03:37,344 שבו התייחסנו לחלקים העצמאיים-- 72 00:03:37,344 --> 00:03:41,663 חלקים נפרדים שלא חוברו מראש שיכולים להתחבר ביניהם מעצמם. 73 00:03:41,663 --> 00:03:44,429 ובנינו 500 ממבחנות הזכוכית האלה. 74 00:03:44,429 --> 00:03:46,896 היו להם בפנים מבנים מולקולריים שונים 75 00:03:46,896 --> 00:03:49,120 וצבעים שונים שאפשר היה לערבב ולהתאים. 76 00:03:49,120 --> 00:03:51,369 ומסרנו אותם לכל חברי TED, 77 00:03:51,369 --> 00:03:53,870 והם הפכו למודלים אינטואיטיביים 78 00:03:53,870 --> 00:03:57,362 כדי להבין איך הרכבה עצמית מולקולרית פעולת בקנה-מידה אנושי. 79 00:03:57,362 --> 00:03:59,179 זהו נגיף הפוליו. 80 00:03:59,179 --> 00:04:01,111 מנערים אותו חזק והוא מתפרק. 81 00:04:01,111 --> 00:04:02,557 ואז מנערים אותו באופן אקראי 82 00:04:02,557 --> 00:04:06,061 והוא מתחיל לבצע תיקון שגיאות ולבנות בעצמו את המבנה. 83 00:04:06,061 --> 00:04:09,028 וזה מוכיח שבאמצעות אנרגיה אקראית, 84 00:04:09,028 --> 00:04:13,656 ניתן לבנות צורות לא-אקראיות. 85 00:04:13,656 --> 00:04:17,180 הראינו גם שאנו יכולים לעשות זאת בקנה-מידה גדול בהרבה. 86 00:04:17,180 --> 00:04:19,334 בשנה שעברה, בכנס TED בלונג ביץ', 87 00:04:19,334 --> 00:04:22,545 בנינו מתקן שבונה מתקנים. 88 00:04:22,545 --> 00:04:26,082 הרעיון היה, האם נוכל לגרום לעצמים בגודל רהיטים להתרכב מעצמם? 89 00:04:26,082 --> 00:04:28,583 אז בנינו תא מסתובב גדול, 90 00:04:28,583 --> 00:04:31,796 ואנשים ניגשו וסובבו את התא מהר או לאט יותר, 91 00:04:31,796 --> 00:04:33,381 בעודם מוסיפים אנרגיה למערכת 92 00:04:33,381 --> 00:04:36,827 ומבינים אינטואיטיבית איך הרכבה עצמית עובדת 93 00:04:36,827 --> 00:04:38,206 ואיך אנחנו יכולים להשתמש בזה 94 00:04:38,206 --> 00:04:42,952 ברמת המאקרו לייצור ובניית מוצרים 95 00:04:42,952 --> 00:04:44,619 זוכרים?, אמרתי 4-מימדים 96 00:04:44,619 --> 00:04:48,314 אז היום בפעם הראשונה אנחנו חושפים פרויקט חדש 97 00:04:48,314 --> 00:04:50,200 שהוא שיתוף פעולה עם סטראטסיס 98 00:04:50,200 --> 00:04:52,035 והוא נקרא הדפסה 4-מימדית. 99 00:04:52,035 --> 00:04:53,995 הרעיון מאחורי הדפסה 4-מימדית 100 00:04:53,995 --> 00:04:56,995 הוא שאתה לוקח הדפסה תלת מימדית עם כמה חומרים 101 00:04:56,995 --> 00:04:59,184 כלומר אתם יכולים להשתמש במגוון חומרים 102 00:04:59,184 --> 00:05:01,068 ואתם מוסיפים תכונה נוספת 103 00:05:01,068 --> 00:05:02,934 שהיא שינוי-צורה, 104 00:05:02,934 --> 00:05:04,251 כלומר ישר מההתחלה, 105 00:05:04,251 --> 00:05:08,578 החלקים יכולים לשנות מצורה אחת לשניה בעצמם. 106 00:05:08,578 --> 00:05:12,078 וזה כמו רובוטיקה בלי חוטים ומנועים. 107 00:05:12,078 --> 00:05:13,729 אז אתם יכולים להדפיס את החלק, 108 00:05:13,729 --> 00:05:16,533 והוא יכול להפוך למשהו אחר. 109 00:05:16,533 --> 00:05:21,494 אנחנו גם עובדים עם אוטו-דסק על תוכנה שהם מפתחים שנקראת "פרויקט סייבורג" 110 00:05:21,494 --> 00:05:24,617 וזה מאפשר לנו לדמות התנהגות הרכבה עצמית 111 00:05:24,617 --> 00:05:27,819 ולנסות לייעל אילו חלקים מתקפלים מתי. 112 00:05:27,819 --> 00:05:30,549 יותר חשוב מכך, אנחנו יכולים להשתמש באותה תוכנה 113 00:05:30,549 --> 00:05:33,457 על מנת לתכנן מערכות הרכבה-עצמית ברמת הנאנו 114 00:05:33,457 --> 00:05:36,300 ומערכות הרכבה-עצמית בסדר גודל אנושי. 115 00:05:36,300 --> 00:05:39,813 אלה חלקים שמודפסים עם תכונות חומרים רבות. 116 00:05:39,813 --> 00:05:41,530 הנה ההדגמה הראשונה. 117 00:05:41,530 --> 00:05:43,434 חוט בודד נטבל במים 118 00:05:43,434 --> 00:05:45,783 מתקפל לגמרי לבדו 119 00:05:45,783 --> 00:05:49,701 לאותיות M I T 120 00:05:49,701 --> 00:05:51,523 אני משוחד. 121 00:05:51,523 --> 00:05:54,972 זהו חלק נוסף, חוט בודד, נטבל במיכל גדול יותר 122 00:05:54,972 --> 00:05:59,595 שמתקפל בעצמו לקוביה, מבנה תלת מימדי, לבדו. 123 00:05:59,595 --> 00:06:01,446 בלי התערבות אדם. 124 00:06:01,446 --> 00:06:03,335 ואנחנו חושבים שזוהי הפעם הראשונה 125 00:06:03,335 --> 00:06:05,582 שתוכנה ושינוי צורה 126 00:06:05,582 --> 00:06:08,832 הוטמעו ישירות לתוך החומרים עצמם. 127 00:06:08,832 --> 00:06:11,562 וזה יכול להיות בדיוק שיטת הייצור 128 00:06:11,562 --> 00:06:15,696 שתאפשר לנו לייצר תשתית מסתגלת יותר בעתיד 129 00:06:15,696 --> 00:06:16,882 אז אני יודע שאתם בוודאי חושבים, 130 00:06:16,882 --> 00:06:21,114 אוקיי, זה מגניב, אבל איך אנחנו משתמשים במשהו מזה לסביבה הבנויה? 131 00:06:21,114 --> 00:06:23,369 אז הקמתי מעבדה בMIT, 132 00:06:23,369 --> 00:06:25,251 והיא נקראית מעבדת להרכבה-עצמית. 133 00:06:25,251 --> 00:06:28,395 ואנחנו מקדישים את עצמנו בניסיון לפתח חומרים ניתנים לתכנות 134 00:06:28,395 --> 00:06:29,586 לסביבה הבנויה. 135 00:06:29,586 --> 00:06:31,549 ואנחנו חושבים שיש כמה תחומי מפתח 136 00:06:31,549 --> 00:06:33,863 שיש להם יישומים יחסית לטווח הקרוב. 137 00:06:33,863 --> 00:06:35,918 אחד מאלה הוא בסביבות קיצוניות. 138 00:06:35,918 --> 00:06:38,464 אלה תרחישים בהם קשה לבנות, 139 00:06:38,464 --> 00:06:40,952 טכניקות הבנייה הנוכחיות שלנו לא עובדות, 140 00:06:40,952 --> 00:06:44,512 זה גדול מדי, מסוכן מדי, יקר מדי ויותר מדי חלקים. 141 00:06:44,512 --> 00:06:46,879 והחלל הוא דוגמא מצויינת לכך. 142 00:06:46,879 --> 00:06:49,245 אנחנו מנסים לבנות תרחישים חדשים לחלל 143 00:06:49,245 --> 00:06:52,545 שיש להם מבנים שמורכבים-עצמית ובעלי יכולת להשתנות 144 00:06:52,545 --> 00:06:56,235 שיכולים לעבור בין מבנים בעלי פונקציונליות גבוהה. 145 00:06:56,235 --> 00:06:58,346 בואו נחזור לתשתית. 146 00:06:58,346 --> 00:07:02,245 בתשתיות, אנחנו עובדים עם חברה בבוסטון שנקראית גיאוסינטק. 147 00:07:02,245 --> 00:07:05,045 ואנחנו מפתחים מודל חדש לצנרת. 148 00:07:05,045 --> 00:07:08,668 דמיינו אם הצינורות היו יכולים להתרחב או להתכווץ 149 00:07:08,668 --> 00:07:11,418 על מנת לשנות את הקיבול או הספיקה 150 00:07:11,418 --> 00:07:15,952 או אולי אפילו לבצע תנועה גלית על מנת להזיז את המים בעצמם. 151 00:07:15,952 --> 00:07:18,562 אז זה לא משאבות ושסתומים יקרים. 152 00:07:18,562 --> 00:07:22,845 זה צינור מתוכנת ומסתגל לגמרי לבדו. 153 00:07:22,845 --> 00:07:24,660 אז אני רוצה להזכיר לכם היום 154 00:07:24,660 --> 00:07:28,044 על המציאות הקשה של הרכבה של ימינו 155 00:07:28,044 --> 00:07:31,509 אלה חלקים מסובכים שנבנים ע"י חלקים מורכבים 156 00:07:31,509 --> 00:07:34,294 ומתחברים בצורה מסובכת אחד לשני. 157 00:07:34,294 --> 00:07:37,493 אז אני רוצה להזמין אתכם, מאיזה תעשייה שאתם באים, 158 00:07:37,493 --> 00:07:41,546 להצטרף אלינו להמציא מחדש ולדמיין מחדש את העולם, 159 00:07:41,546 --> 00:07:45,245 איך דברים מתחברים מרמת הנאנו לקנה מידה אנושי 160 00:07:45,245 --> 00:07:48,320 כך שנוכל להתקדם מעולם שנראה כך 161 00:07:48,320 --> 00:07:51,270 לעולם שנראה יותר כך. 162 00:08:00,632 --> 00:08:02,542 תודה רבה. 163 00:08:02,542 --> 00:08:04,843 (מחיאות כפיים)