WEBVTT 00:00:00.346 --> 00:00:03.116 Questo sono io che costruisco un prototipo 00:00:03.116 --> 00:00:06.036 per sei ore di fila. 00:00:06.036 --> 00:00:09.957 Questo è lavoro da schiavo per il mio progetto. 00:00:09.957 --> 00:00:14.947 Qui potete vedere com'è veramente il movimento dei maker e del DIY [Fai da te]. 00:00:14.947 --> 00:00:19.713 Ed è un'analogia per il mondo manifatturiero e delle costruzioni di oggi 00:00:19.713 --> 00:00:22.501 con tecniche di assemblaggio di semplice manodopera. 00:00:22.501 --> 00:00:25.335 Ed è per questo che ho iniziato a studiare 00:00:25.335 --> 00:00:29.604 come programmare materiali fisici che si autocostruiscono. NOTE Paragraph 00:00:29.604 --> 00:00:31.364 Ma c'è un altro mondo. 00:00:31.364 --> 00:00:33.359 Oggigiorno, su micro e nano-scala, 00:00:33.359 --> 00:00:36.110 sta avvenendo una rivoluzione mai vista prima. 00:00:36.110 --> 00:00:40.242 Riguarda l'abilità nel programmare materiali fisici e biologici 00:00:40.242 --> 00:00:42.966 in grado di cambiare forma, proprietà 00:00:42.966 --> 00:00:45.952 e addirittura calcolare al di fuori dalla materia a base di silicone. 00:00:45.952 --> 00:00:48.459 C'è anche un software chiamato cadnano 00:00:48.459 --> 00:00:51.242 che ci permette di disegnare forme tridimensionali 00:00:51.242 --> 00:00:54.326 come nano robot o sistemi di consegna farmaci 00:00:54.326 --> 00:00:58.629 e usa il DNA per auto-assemblare queste strutture funzionali. NOTE Paragraph 00:00:58.629 --> 00:01:00.702 Ma se guardiamo su scala umana, 00:01:00.702 --> 00:01:03.758 ci sono molti problemi che le nanotecnologie 00:01:03.758 --> 00:01:06.126 non stanno ancora affrontando. 00:01:06.126 --> 00:01:08.225 Se guardiamo l'edilizia e il settore manifatturiero, 00:01:08.225 --> 00:01:12.418 ci sono rilevanti inefficienze, consumo di energia 00:01:12.418 --> 00:01:14.745 e tecniche di lavoro eccessive. 00:01:14.745 --> 00:01:17.250 Facciamo un esempio in infrastruttura. 00:01:17.250 --> 00:01:18.733 Prendiamo il sistema idraulico. 00:01:18.733 --> 00:01:22.458 Nel sistema idraulico, abbiamo tubazioni dalla capacità fissa 00:01:22.458 --> 00:01:26.917 che hanno un flusso fisso, salvo le tubazioni e le valvole costose. 00:01:26.917 --> 00:01:28.208 Le sotterriamo. 00:01:28.208 --> 00:01:30.829 Se qualcosa cambia - se l'ambiente cambia, 00:01:30.829 --> 00:01:33.466 se il terreno si muove, o se cambiano le necessità - 00:01:33.466 --> 00:01:37.716 dobbiamo ripartire da zero, rimuoverle e sostituirle. NOTE Paragraph 00:01:37.716 --> 00:01:41.084 Vorrei cercare di combinare questi due mondi, 00:01:41.084 --> 00:01:46.255 cioè il mondo dei nanomateriali adattativi programmabili 00:01:46.255 --> 00:01:47.932 e l'ambiente che costruiamo. 00:01:47.932 --> 00:01:50.118 E non mi riferisco a macchine automatizzate. 00:01:50.118 --> 00:01:52.577 Non mi riferisco solo a macchine intelligenti che sostituiscono l'uomo. 00:01:52.577 --> 00:01:56.461 Mi riferisco a materiali programmabili che si costruiscono da soli. 00:01:56.461 --> 00:01:58.517 Si chiama auto-assemblaggio, 00:01:58.517 --> 00:02:03.034 un processo mediante il quale le parti disordinate costruiscono una struttura ordinata 00:02:03.034 --> 00:02:05.527 solo attraverso l'interazione locale. NOTE Paragraph 00:02:05.527 --> 00:02:08.702 Di cosa abbiamo bisogno se vogliamo realizzarlo su scala umana? 00:02:08.702 --> 00:02:10.677 Abbiamo bisogno di alcuni ingredienti semplici. 00:02:10.677 --> 00:02:13.516 Il primo ingrediente sono materiali e geometria, 00:02:13.516 --> 00:02:16.985 e devono essere strettamente correlati con le fonti di energia. 00:02:16.985 --> 00:02:18.643 Si può usare energia passiva - 00:02:18.643 --> 00:02:23.327 quindi calore, vibrazione, aria compressa, gravità, magnetismo. 00:02:23.327 --> 00:02:26.402 Poi servono interazioni progettate in modo intelligente. 00:02:26.402 --> 00:02:28.535 Queste interazioni permettono di correggere errori, 00:02:28.535 --> 00:02:32.535 e fanno sì che le forme possano passare da uno stato all'altro. NOTE Paragraph 00:02:32.535 --> 00:02:35.767 Perciò ora vi mostrerò una serie di progetti che abbiamo sviluppato, 00:02:35.767 --> 00:02:39.051 da sistemi unidimensionali, bidimensionali, tridimensionali 00:02:39.051 --> 00:02:42.118 e anche quadridimensionali. 00:02:42.118 --> 00:02:44.004 Nei sistemi unidimensionali - 00:02:44.004 --> 00:02:46.911 si tratta di un progetto chiamato proteine che si auto-avvolgono. 00:02:46.911 --> 00:02:51.618 L'idea è di prendere la struttura tridimensionale di una proteina, 00:02:51.618 --> 00:02:54.299 in questo caso la crambina, 00:02:54.299 --> 00:02:57.945 si prende la struttura portante - senza legami incrociati né interazioni ambientali - 00:02:57.945 --> 00:03:01.096 e la si spezza in una serie di componenti. 00:03:01.096 --> 00:03:03.370 Poi si inserisce un elastico. 00:03:03.370 --> 00:03:05.711 E quando lo lancio in aria e lo prendo, 00:03:05.711 --> 00:03:10.562 ha la struttura tridimensionale completa della proteina, tutti gli intrecci. 00:03:10.562 --> 00:03:12.662 E questo ci dà un modello tangibile 00:03:12.662 --> 00:03:16.396 della proteina tridimensionale e come si avvolge 00:03:16.396 --> 00:03:18.680 e tutte gli intrecci della geometria. 00:03:18.680 --> 00:03:22.128 Così possiamo studiarlo come un modello fisico e intuitivo. 00:03:22.128 --> 00:03:24.930 E lo stiamo traducendo anche in sistemi bidimensionali, 00:03:24.930 --> 00:03:29.229 così che dei fogli piani possono auto-avvolgersi in strutture tridimensionali. NOTE Paragraph 00:03:29.229 --> 00:03:33.682 A tre dimensioni, l'anno scorso al TEDGlobal abbiamo realizzato un progetto 00:03:33.682 --> 00:03:35.646 con Autodesk e Arthur Olson 00:03:35.646 --> 00:03:37.344 in cui abbiamo considerato le parti autonome - 00:03:37.344 --> 00:03:41.663 quindi parti individuali non collegate prima che possono collegarsi da sole. 00:03:41.663 --> 00:03:44.429 E abbiamo costruito 500 di queste coppe di vetro. 00:03:44.429 --> 00:03:46.896 Hanno diverse trutture molecolari al loro interno 00:03:46.896 --> 00:03:49.120 e diversi colori che possono essere mescolati e abbinati. 00:03:49.120 --> 00:03:51.369 E li abbiamo dati a tutti i TEDsters. 00:03:51.369 --> 00:03:53.870 E così sono diventati dei modelli intuitivi 00:03:53.870 --> 00:03:57.362 per capire come funziona l'auto-assemblaggio molecolare su scala umana. 00:03:57.362 --> 00:03:59.179 Questo è il virus della polio. 00:03:59.179 --> 00:04:01.111 Se lo scuotete forte, si spezza. 00:04:01.111 --> 00:04:02.557 E se poi lo scuotete in modo casuale, 00:04:02.557 --> 00:04:06.061 comincia a correggere l'errore e a costruire la struttura da solo. 00:04:06.061 --> 00:04:09.028 Ciò dimostra che attraverso dell'energia casuale, 00:04:09.028 --> 00:04:13.656 possiamo costruire delle forme non casuali. NOTE Paragraph 00:04:13.656 --> 00:04:17.180 Abbiamo anche dimostrato che possiamo farlo su una scala molto più grande. 00:04:17.180 --> 00:04:19.334 L'anno scorso a TED Long Beach, 00:04:19.334 --> 00:04:22.545 abbiamo costruito un'installazione che costruisce installazioni. 00:04:22.545 --> 00:04:26.082 L'idea era, possiamo auto-assemblare oggetti in scala reale? 00:04:26.082 --> 00:04:28.583 Abbiamo costruito un'ampia camera rotante 00:04:28.583 --> 00:04:31.796 e la gente veniva e la faceva andare più veloce o più lenta, 00:04:31.796 --> 00:04:33.381 aggiungendo energia al sistema 00:04:33.381 --> 00:04:36.827 e ottenendo una comprensione intuitiva di come funziona l'auto-assemblaggio 00:04:36.827 --> 00:04:38.206 e come si potrebbe usare 00:04:38.206 --> 00:04:42.952 come tecnica di costruzione o produzione di prodotti su macroscala. NOTE Paragraph 00:04:42.952 --> 00:04:44.619 Ricordate che ho menzionato il 4D. 00:04:44.619 --> 00:04:48.314 Oggi, per la prima volta, sveleremo un nuovo progetto, 00:04:48.314 --> 00:04:50.200 in collaborazione con Stratasys, 00:04:50.200 --> 00:04:52.035 e si chiama stampa in 4D. 00:04:52.035 --> 00:04:53.995 L'idea dietro la stampa in 4D 00:04:53.995 --> 00:04:56.995 è che si prende la stampa 3D multimateriale - 00:04:56.995 --> 00:04:59.184 in modo da poter depositare materiali diversi - 00:04:59.184 --> 00:05:01.068 e si aggiunge una nuova capacità: 00:05:01.068 --> 00:05:02.934 la trasformazione, 00:05:02.934 --> 00:05:04.251 ovvero, che le parti 00:05:04.251 --> 00:05:08.578 possano trasformarsi da una forma in un'altra direttamente da sole. 00:05:08.578 --> 00:05:12.078 È come la robotica, senza fili o motori. 00:05:12.078 --> 00:05:13.729 Quindi si stampa completamente questa parte 00:05:13.729 --> 00:05:16.533 ed si può trasformare in qualcos'altro. NOTE Paragraph 00:05:16.533 --> 00:05:21.494 Abbiamo lavorato anche con Autodesk su un software che stanno sviluppando chiamato Project Cyborg. 00:05:21.494 --> 00:05:24.617 Questo ci permette di simulare il comportamento di auto-assemblaggio 00:05:24.617 --> 00:05:27.819 e di cercare di ottimizzare quali parti si avvolgono, e quando. 00:05:27.819 --> 00:05:30.549 Ma soprattutto, possiamo usare lo stesso software 00:05:30.549 --> 00:05:33.457 per la configurazione di sistemi di auto-assemblaggio sia su nanoscala 00:05:33.457 --> 00:05:36.300 che su scala umana. 00:05:36.300 --> 00:05:39.813 Queste sono parti che vengono stampate con proprietà multimateriali. 00:05:39.813 --> 00:05:41.530 Ecco la prima dimostrazione. 00:05:41.530 --> 00:05:43.434 Un singolo trefolo immerso nell'acqua 00:05:43.434 --> 00:05:45.783 si avvolge completamente da solo 00:05:45.783 --> 00:05:49.701 formando le lettere M I T. 00:05:49.701 --> 00:05:51.523 Sono di parte. 00:05:51.523 --> 00:05:54.972 Questa è un'altra parte, un singolo trefolo, immerso in un contenitore più grande, 00:05:54.972 --> 00:05:59.595 che si auto-avvolge formando un cubo, una struttura tridimensionale. 00:05:59.595 --> 00:06:01.446 Senza interazione umana. 00:06:01.446 --> 00:06:03.335 Crediamo che questa sia la prima volta 00:06:03.335 --> 00:06:05.582 che un programma e una trasformazione 00:06:05.582 --> 00:06:08.832 siano stati inseriti direttamente nei materiali stessi. 00:06:08.832 --> 00:06:11.562 E potrebbe diventare la tecnica di manifattura 00:06:11.562 --> 00:06:15.696 che ci consente di produrre infrastrutture più adattative in futuro. NOTE Paragraph 00:06:15.696 --> 00:06:16.882 Probabilmente state pensando, 00:06:16.882 --> 00:06:21.114 bene, è fantastico ma, come possiamo utilizzare queste cose per l'ambiente costruito? 00:06:21.114 --> 00:06:23.369 Ho aperto un laboratorio al MIT 00:06:23.369 --> 00:06:25.251 chiamato Laboratorio di Auto-Assemblaggio. 00:06:25.251 --> 00:06:28.395 Ci occupiamo di sviluppo di materiali programmabili 00:06:28.395 --> 00:06:29.586 per l'ambiente costruito. 00:06:29.586 --> 00:06:31.549 E crediamo che ci siano alcuni settori chiave 00:06:31.549 --> 00:06:33.863 che avranno applicazioni a breve. 00:06:33.863 --> 00:06:35.918 Una di queste sarà in ambienti estremi. 00:06:35.918 --> 00:06:38.464 Ci sono degli scenari dove è difficile costruire, 00:06:38.464 --> 00:06:40.952 le nostre attuali tecniche di costruzione non funzionano, 00:06:40.952 --> 00:06:44.512 è troppo grande, troppo pericoloso, è costoso, ci sono troppe componenti. 00:06:44.512 --> 00:06:46.879 E lo spazio ne è un ottimo esempio. 00:06:46.879 --> 00:06:49.245 Stiamo cercando di progettare nuovi scenari per lo spazio 00:06:49.245 --> 00:06:52.545 che abbiano strutture riconfigurabili e auto-assemblanti, 00:06:52.545 --> 00:06:56.235 che possano passare da un sistema altamente funzionante all'altro. NOTE Paragraph 00:06:56.235 --> 00:06:58.346 Torniamo all'infrastruttura. 00:06:58.346 --> 00:07:02.245 Nelle infrastrutture, stiamo lavorando con un'azienda di Boston chiamata Geosyntec. 00:07:02.245 --> 00:07:05.045 E stiamo sviluppando un nuovo paradigma per il sistema idraulico. 00:07:05.045 --> 00:07:08.668 Immaginate che le tubazioni potessero espandersi e contrarsi 00:07:08.668 --> 00:07:11.418 per modificare la capacità o la portata di flusso, 00:07:11.418 --> 00:07:15.952 o forse anche muoversi a ritmo peristaltico per far scorrere l'acqua da sole. 00:07:15.952 --> 00:07:18.562 Questo non significa pompe o valvole costose. 00:07:18.562 --> 00:07:22.845 Si tratta di un tipo di tubazione adattativa completamente programmabile. NOTE Paragraph 00:07:22.845 --> 00:07:24.660 Così oggi voglio ricordarvi 00:07:24.660 --> 00:07:28.044 la dura realtà dell'assemblaggio nel nostro mondo. 00:07:28.044 --> 00:07:31.509 Sono cose complesse costruite con parti complesse 00:07:31.509 --> 00:07:34.294 che vengono assemblate in modi complessi. 00:07:34.294 --> 00:07:37.493 Perciò, qualunque industria voi rappresentiate, vorrei invitarvi 00:07:37.493 --> 00:07:41.546 a unirvi a noi nel reinventare e reimmaginare il mondo, 00:07:41.546 --> 00:07:45.245 come le cose possono essere realizzate sia su nanoscala che su scala umana, 00:07:45.245 --> 00:07:48.320 in modo che possiamo passare da un mondo come questo 00:07:48.320 --> 00:07:51.270 a un mondo più simile a questo. NOTE Paragraph 00:08:00.632 --> 00:08:02.542 Grazie. NOTE Paragraph 00:08:02.542 --> 00:08:04.843 (Applausi)