ที่เห็นนี่คือผมกำลังพยายามสร้างต้นแบบ
ซึ่งใช้เวลาต่อเนื่องถึง 6 ชั่วโมง
นี่คือการใช้แรงงานเยี่ยงทาสเพื่อโครงการของตัวผมเอง
นี่คือภาพการเคลื่อนที่ของการสร้างสรรค์งานด้วยตนเอง
และนี่เปรียบได้กับสิ่งที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน ในโลกของอุตสาหกรรมการก่อสร้างและการผลิต
ที่ใช้แรงงานอย่างหนักในการประกอบชิ้นส่วน
และนั่นคือเหตุผลที่ทำให้ผมเริ่มศึกษา
วิธีการโปรแกรมให้วัสดุุสามารถสร้างรูปร่างได้ด้วยตัวเอง
แต่มันมีอีกโลกหนึ่ง
ในปัจจุบัน ที่ระดับไมโครและนาโน
กำลังมีการเปลี่ยนแปลงแบบพลิกโลกเกิดขึ้น
นั่นคือเราสามารถโปรแกรมวัสดุทางกายภาพ และวัสดุชีวภาพ
ให้มันสามารถเปลี่ยนรูปร่าง คุณสมบัติ
หรือกระทั่งคิดคำนวณโดยไม่ใช้วิถีซิลิกอน (อิเล็คทรอนิคส์)
เรามีซอฟแวร์ชื่อว่า แคดนาโน (cadnano)
ที่ช่วยให้เราออกแบบรูปร่างสามมิติ
ดังเช่น หุ่นยนต์นาโน หรือ ระบบลำเลียงยา
และใช้ ดีเอ็นเอ (DNA) ในการประกอบ สิ่งที่ทำหน้าที่ดังกล่าวขึ้นมาเอง
แต่ถ้าเรามาพิจารณาในระดับขนาดของมนุษย์
มันมีปัญหาใหญ่หลายข้อที่ยังไม่ได้รับการแก้ไข
โดยเทคโนโลยีในระดับนาโนดังกล่าว
ถ้าเราพิจารณาอุตสาหกรรมก่อสร้างและการผลิต
มันมีปัญหาในแง่ความไม่มีประสิทธิภาพ สิ้นเปลืองพลังงาน
และการใช้เทคนิคที่ต้องใช้แรงงานมากเกินไป
ลองยกตัวอย่างอันหนึ่งในด้านโครงสร้างพื้นฐาน
ระบบท่อส่งน้ำประปา
เรามีท่อส่งน้ำที่มีความสามารถในการส่งปริมาณน้ำคงที่
มีค่าอัตราการไหลของน้ำที่คงที่ ยกเว้นปั๊มและวาล์วราคาแพง
เราก็ฝังมันไว้ใต้ดิน
ถ้ามีอะไรเปลี่ยนแปลง เช่นสิ่งแวดล้อมเปลี่ยนไป
พื้นเกิดการทรุดตัว หรือ ปริมาณการใช้น้ำเพิ่มขึ้น
เราจะต้องทำทุกอย่างใหม่หมด เอาของเดิมออกมาแล้วทดแทนด้วยของใหม่
ดังนั้น ผมอยากเสนอให้เรารวมโลกทั้งสองนี้เข้าด้วยกัน
โดยที่เราจะสามารถนำเอาโลกระดับนาโน ที่สามารถโปรแกรมวัสดุให้ปรับเปลี่ยนได้
รวมเข้าด้วยกันกับภาวะแวดล้อมอย่างที่เรามีอยู่
แต่ผมไม่ได้หมายถึงเครื่องจักรกลอัตโนมัตินะ
ผมไม่ได้หมายถึงแค่เครื่องจักรชาญฉลาดที่ทำงานแทนมนุษย์
แต่ผมหมายถึง วัสดุที่สามารถก่อสร้างด้วยตัวเองได้ตามคำสั่งของเรา
และนั่นคือสิ่งที่เรียกว่า การประกอบตัวเอง
ซึ่งเป็นกระบวนการที่สร้างโครงสร้าง ขึ้นมาจากชิ้นส่วนที่กระจัดกระจายอยู่
ด้วยการปฏิสัมพันธ์ระหว่างชิ้นส่วนเหล่านั้น
แล้วเราจะต้องทำอย่างไร ถ้าเราต้องการให้เกิดสิ่งนี้ขึ้นในระดับของมนุษย์
เราต้องการส่วนประกอบพื้นฐานสองสามอย่าง
อันแรกคือวัสดุและรูปทรง
และมันจะต้องผูกสัมพันธ์กับแหล่งพลังงานอย่างลงตัว
คุณสามารถใช้พลังงานธรรมชาติ
เช่น ความร้อน การเขย่า การสั่น แรงโน้มถ่วง หรือแรงแม่เหล็ก
และคุณต้องออกแบบ การปฏิสัมพันธ์ของพวกมันอย่างชาญฉลาด
และการปฏิสัมพันธ์นี้จะต้องยืดหยุ่นต่อความผิดพลาด
และการปฏิสัมพันธ์จะช่วยให้เกิดการเปลี่ยนรูปร่าง ขณะที่มันเปลี่ยนจากสถานะหนี่งไปยังสถานะถัดไป
ตอนนี้ ผมจะแสดงให้คุณดู โครงการจำนวนหนึ่งที่เราได้ทำขึ้น
จากหนึ่งมิติ สองมิติ สามมิติ
และแม้กระทั่ง 4 มิติ
ในระบบแบบหนึ่งมิติ
นี่คือโครงการที่เรียกว่า โปรตีนที่ม้วนพับเองได้
แนวคิดก็คือคุณนำโครงสร้าง 3 มิติ ของโปรตีน
--ในกรณีนี้คือโปรตีนแครมบิน (crambin)--
คุณเลือกเอาเฉพาะส่วนหลัก --ดังนั้นจะไม่มีส่วนที่เชื่อมต่อหรือส่วนที่ทำปฏิกิริยากับสิ่งแวดล้อม--
แล้วคุณแยกย่อยมันออกมาเป็นลำดับของชิ้นส่วน
จากนั้นเพิ่มความยืดหยุ่นเข้าไป
และเมื่อผมโยนมันขึ้นไปในอากาศ แล้วรอรับตอนมันหล่นกลับลงมา
มันจะเป็นโครงสร้างโปรตีน 3 มิติ พร้อมด้วยรายละเอียดที่ซับซ้อนครบถ้วน
และนี่คือตัวอย่างที่จับต้องได้
ของโปรตีนในแบบ 3 มิติ และการม้วนตัวของมัน
และรายละเอียดอันซับซ้อนของรูปทรง
ดังนั้น เราสามารถศึกษาสิ่งนี้ในฐานะตัวอย่างหรือต้นแบบ
และเราได้พัฒนามันไปสู่ระบบแบบ 2 มิติ
นี่คือกระดาษที่สามารถม้วนตัวเอง เพื่อสร้างโครงสร้าง 3 มิติขึ้นมา
กรณี 3 มิติ เราได้ทำโครงการที่่ TED Global ในปีที่แล้ว
ร่วมกับ Autodesk และ อาร์เธอร์ ออลสัน (Arthur Olson)
พวกเราเน้นไปที่ส่วนที่เกิดขึ้นด้วยตัวมันเอง
นั่นคือส่วนประกอบแต่ละชิ้นซึ่งถูกปล่อยไว้ จะสามารถเชื่อมต่อเข้าด้วยกันได้ด้วยตัวเอง
และเราผลิตขวดแก้วเหล่านี้เป็นจำนวน 500 ชุด
พวกมันมีโมเลกุลที่โครงสร้างต่างๆ กันอยู่ข้างใน
และมีสีสันที่สามารถเลือกจัดให้เข้าชุดกันได้
เราแจกจ่ายมันให้กับผู้เข้าร่วมสัมมนา TED
และมันก็กลายเป็นต้นแบบที่เข้าใจได้โดยสัญชาตญาณ
ว่าการสร้างตัวเองของโมเลกุลทำงาน ในระดับขนาดปกติของคนทั่วไปอย่างไร
นี่คือ เชื้อไวรัสโปลิโอ
ถ้าคุณเขย่ามันแรงๆ มันจะแยกออกจากกัน
จากนั้นหากคุณเขย่าไปมาอย่างมั่วๆ
มันจะเริ่มกลับมารวมตัว สร้างเป็นโครงสร้างของมันอีกครั้งหนึ่ง
และนี่คือการสาธิตให้เห็นว่า เราสามารถใช้พลังงานแบบไร้ระเบียบ
มาสร้างรูปทรงที่แน่นอนได้
เราได้เคยสาธิตให้เห็นว่าเราสามารถทำอย่างนี้ได้ ในระดับขนาดที่ใหญ่กว่านี้มาก
เมื่อปีที่แล้ว ที่ TED เมืองลองบีช
เราสร้างวัตถุที่สามารถสร้างวัตถุขึ้นมา
แนวคิดก็คือ เราจะสามารถสร้างวัตถุที่ประกอบตัวมันเอง ที่มีขนาดใหญ่เท่าเฟอร์นิเจอร์ได้หรือไม่
เราก็เลยสร้างกล่องขนาดใหญ่ที่หมุนได้
และผู้คนสามารถเข้ามาหมุนกล่องนี้ เร็วบ้าง ช้าบ้าง
เติมพลังงานใส่เข้าไปในระบบ
และทำความเข้าใจว่า การประกอบชิ้นส่วนด้วยตัวเองทำงานอย่างไร
และเราจะสามารถนำสิ่งนี้
ไปใช้ในอุตสาหกรรมการก่อสร้างและการผลิตได้อย่างไร
จำได้ไหม ผมพูดถึง 4D สี่มิติ
ดังนั้น ในวันนี้ เราจะเปิดเผยโครงการ 4 มิติเป็นครั้งแรก
ซึ่งเราทำงานร่วมกับ แสตรทาซี่
และเราเรียกมันว่า การพิมพ์ 4 มิติ (4D printing)
แนวคิดก็คือ
คุณนำเอา การพิมพ์แบบ 3 มิติ ด้วยวัสดุหลากหลาย
คุณนำวัสดุหลาย ๆ อย่างมารวมกัน
จากนั้นคุณก็เพิ่มความสามารถใหม่เข้าไป
นั่นคือความสามารถในการเปลี่ยนรูป
ที่ซึ่ง เมื่อออกจากสายการผลิต
ชิ้นส่วนจะสามารถเปลี่ยนรูป จากรูปทรงหนึ่งไปยังอีกรูปทรงหนึ่งได้ด้วยตัวเอง
มันเหมือนหุ่นยนต์ที่ไม่มีสายไฟ ไม่มีมอเตอร์
ดังนั้น เมื่อคุณพิมพ์ชิ้นส่วนนี้แล้วเสร็จ
มันจะสามารถเปลี่ยนรูปเป็นอย่างอื่นได้
และเรากำลังทำงานกับ ออโตเดส์ค (Autodesk) เพื่อพัฒนาซอฟแวร์ที่ชื่อว่า โปรเจค ไซบอร์ก (Project Cyborg)
ซึ่งมันจะช่วยให้เราสามารถ จำลองพฤติกรรมการประกอบตัวเอง
และพยายามปรับการม้วนพับตัวของแต่ละชิ้นส่วนให้ดีที่สุด
แต่สิ่งที่สำคัญที่สุดก็คือ เราสามารถใช้ซอฟแวร์เดียวกันนี้
สำหรับการออกแบบระบบการประกอบตัวเองในระดับนาโน
และในระดับปกติของมนุษย์
นี่คือชิ้นส่วนที่กำลังถูกพิมพ์ด้วยวัสดุหลายชนิด
และนี่คือการสาธิตครั้งแรก
สายยาวอันหนึ่งถูกจุ่มลงไปในน้ำ
และมันก็ม้วนตัวเอง
เป็นตัวอักษร M I T
ผมเข้าข้างตัวเอง
นี่คือชิ้นส่วนอีกอันหนึ่ง สายยาวอันหนึ่งถูกจุ่มลงไปในถังที่ใหญ่กว่า
และมันม้วนตัวเองเป็นรูปลูกบาศก์แบบ 3 มิติ
โดยไม่มีมนุษย์เข้าไปยุ่งเกี่ยว
เราคิดว่า นี่เป็นครั้งแรก
ที่ชุดคำสั่งและการเปลี่ยนรูป
ได้ถูกฝังใส่เข้าไปในตัววัสดุโดยตรง
และมันอาจจะเป็นเทคนิคการผลิต
ที่ช่วยให้เราสามารถสร้างโครงสร้างพื้นฐาน ที่สามารถปรับเปลี่ยนได้ในอนาคต
ผมรู้ว่าคุณอาจจะกำลังคิดว่า
โอเค มันเจ๋งดีนะ แต่เราจะนำเอาของพวกนี้ มาใช้ประโยชน์กับโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่แล้วได้อย่างไร
ดังนั้น ผมได้ริเริ่มสร้างห้องปฏิบัติการที่ MIT
เรียกว่า Self-Assembly Lab
พวกเราทุ่มเทให้กับการพัฒนาวัสดุที่โปรแกรมได้
ที่สามารถใช้ได้กับโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่แล้ว
พวกเราคิดว่ามีบางภาคอุตสาหกรรม
ที่สามารถนำไปใช้ได้ในระยะเวลาอันใกล้นี้
หนึ่งในนั้นก็คือภาคส่วนที่มีสภาพแวดล้อมรุนแรงสุดขีด
นี่คือสถานการณ์ที่การก่อสร้างด้วยเทคนิคที่ใช้อยู่ปัจจุบัน
ไม่สามารถทำได้
มันใหญ่เกินไป อันตรายเกินไป มีราคาแพง และมีชิ้นส่วนมากเกินไป
และอวกาศก็เป็นตัวอย่างที่ดีอันหนึ่ง
พวกเราพยายามออกแบบโฉมหน้าใหม่สำหรับอวกาศ
ที่สามารถประกอบสร้างตัวเองและปรับเปลี่ยนโครงสร้างได้
ซึ่งสามารถเปลี่ยนจากระบบที่ทำหน้าที่หนึ่ง ไปเป็นอีกระบบซึ่งทำอีกหน้าที่หนึ่งได้
กลับมาพูดถึงเรื่องโครงสร้างพื้นฐาน
ด้านโครงสร้างพื้นฐาน เรากำลังทำงานกับบริษัทในบอสตัน ชื่อ Geosyntec
พวกเรากำลังพัฒนาระบบท่อแบบใหม่
จิตนาการดูซิว่า ถ้าท่อน้ำสามารถขยายหรือหดตัว
เพื่อเปลี่ยนปริมาณส่งน้ำ หรืออัตราการไหล
หรือกระทั่งสามารถบีบตัวเพื่อขับดันน้ำ
ดังนั้น นี่ก็จะเป็นปั๊มหรือวาล์วที่ราคาไม่แพง
นี่คือระบบท่อที่สามารถสั่งและปรับเปลี่ยนได้โดยตัวมันเอง
วันนี้ ผมอยากจะย้ำเตือนพวกท่าน
ถึงความจริงที่ขมขื่นในโลกแห่งการสร้างและประกอบ
มันคือสิ่งที่ซับซ้อน สร้างขึ้นด้วยชิ้นส่วนที่ซับซ้อน
และประกอบเข้าด้วยกันอย่างซับซ้อน
ดังนั้น ผมอยากจะเชิญพวกคุณ ไม่ว่าจะมาจากอุตสาหกรรมใด
มาร่วมมือกับพวกเรา เพื่อสร้างโลกใหม่ในการสร้างและประกอบ
สิ่งต่างๆ จากขนาดเล็กๆ ระดับนาโน ไปจนถึงขนาดใหญ่ที่เราคุ้นเคย
เพื่อให้เราสามารถเปลี่ยนจากโลกแบบนี้
ไปเป็นโลกแบบนี้
ขอบคุณครับ
(เสียงปรบมือ)