1
00:00:00,346 --> 00:00:03,116
Ось я шість годин поспіль

2
00:00:03,116 --> 00:00:06,036
будую макет.

3
00:00:06,036 --> 00:00:09,957
Я вколюю на власному проекті.

4
00:00:09,957 --> 00:00:14,947
Так виглядає "зроби сам" підхід.

5
00:00:14,947 --> 00:00:19,713
Аналогічно важку ручну працю
використовують

6
00:00:19,713 --> 00:00:22,501
в сучасному будівництві і промисловості.

7
00:00:22,501 --> 00:00:25,335
І саме через це я вивчаю,

8
00:00:25,335 --> 00:00:29,604
як додати до фізичних властивостей 
матеріалів програму самоконструювання.

9
00:00:29,604 --> 00:00:31,364
Поруч існує інший світ.

10
00:00:31,364 --> 00:00:33,359
Беспрецедентна революція відбувається

11
00:00:33,359 --> 00:00:35,930
на мікро- і нанорівнях.

12
00:00:35,930 --> 00:00:38,942
Вона полягає у програмуванні 
фізичних і біологічних матеріалів

13
00:00:38,942 --> 00:00:41,856
на зміну форми, властивостей, ба більше:

14
00:00:41,856 --> 00:00:45,952
робити обчислення поза 
кремнієвим середовищем.

15
00:00:45,952 --> 00:00:48,079
Програма cadnano створена для
проектування

16
00:00:48,079 --> 00:00:51,242
тривимірних форм,
наприклад, нанороботів

17
00:00:51,242 --> 00:00:54,326
або систем введення ліків, де використано
молекули ДНК

18
00:00:54,326 --> 00:00:58,629
для функціонального самокомпонування 
таких структур.

19
00:00:58,629 --> 00:01:00,702
Але на рівні людського життя

20
00:01:00,702 --> 00:01:03,758
достатньо проблем, які чекають на
вирішення

21
00:01:03,758 --> 00:01:06,126
завдяки застосуванню цих нанотехнологій.

22
00:01:06,126 --> 00:01:08,225
В будівництві і виробництві

23
00:01:08,225 --> 00:01:12,418
за низької ефективності
існують величезні енергозатрати

24
00:01:12,418 --> 00:01:14,745
та надважка фізична праця.

25
00:01:14,745 --> 00:01:17,250
Ті ж проблеми з оснащенням.

26
00:01:17,250 --> 00:01:18,733
Наприклад - трубопроводи.

27
00:01:18,733 --> 00:01:22,458
Водні труби мають фіксовану
пропускну здатність

28
00:01:22,458 --> 00:01:26,567
з обмеженою швидкістю потоку, а крім того
труби і клапани коштують дорого.

29
00:01:26,567 --> 00:01:28,208
Вони закладаються під землю.

30
00:01:28,208 --> 00:01:30,829
У випадку зміни навколишнього
середовища - зсув ґрунту,

31
00:01:30,829 --> 00:01:33,466
або зміна попиту -

32
00:01:33,466 --> 00:01:37,716
потрібно їх замінити 
і все повторити знову.

33
00:01:37,716 --> 00:01:41,084
Я пропоную застосувати надбання


34
00:01:41,084 --> 00:01:44,585
програмованих на нанорівні 
адаптивних матеріалів

35
00:01:44,585 --> 00:01:47,932
у будівництві.

36
00:01:47,932 --> 00:01:50,118
Я не маю на увазі 
ані автоматизовані пристрої,

37
00:01:50,118 --> 00:01:52,577
ані розумні прилади, які замінять людей.

38
00:01:52,577 --> 00:01:56,461
Я маю на увазі матеріали, 
які вміють змінюватися.

39
00:01:56,461 --> 00:01:58,517
Це і називається самозбирання:


40
00:01:58,517 --> 00:02:03,034
процес локальної взаємодії
розрізнених частин

41
00:02:03,034 --> 00:02:05,527
з метою формування єдиної структури.

42
00:02:05,527 --> 00:02:08,702
Як відтворити цей досвід 
на рівні людини?

43
00:02:08,702 --> 00:02:10,677
Нам потрібно лише кілька речей.

44
00:02:10,677 --> 00:02:13,516
По-перше, це будуть матеріали і геометрія

45
00:02:13,516 --> 00:02:16,985
і відповідне джерело постачання енергії.

46
00:02:16,985 --> 00:02:18,643
Це може бути пасивна енергія,

47
00:02:18,643 --> 00:02:23,327
наприклад, тепло, вібрація, пневматика, 
гравітація, магнетизм.


48
00:02:23,327 --> 00:02:25,822
Потім потрібно розумно
спроектувати процеси.

49
00:02:25,822 --> 00:02:28,535
Такі процеси допускатимуть коригування
неточностей,

50
00:02:28,535 --> 00:02:32,535
а також перехід структур в різні стани.

51
00:02:32,535 --> 00:02:35,767
Тепер я продемонтрую вам декілька наших

52
00:02:35,767 --> 00:02:39,051
проектів одно-, двох-, трьох-

53
00:02:39,051 --> 00:02:42,118
і, навіть, чотиривимірних систем.

54
00:02:42,118 --> 00:02:44,004
Приклад одновимірної системи -

55
00:02:44,004 --> 00:02:46,911
самоскладання моделі протеїну.

56
00:02:46,911 --> 00:02:50,518
Ідея полягає в тому, що ви берете


57
00:02:50,518 --> 00:02:54,299
тільки остов тривимірної 
структури протеїну

58
00:02:54,299 --> 00:02:57,945
і розбиваєте його на компоненти.

59
00:02:57,945 --> 00:03:00,766
В даному випадку - це протеїн крембін.

60
00:03:00,766 --> 00:03:03,630
Потім ми іх компонуємо за
допомогою еластичного кріплення.

61
00:03:03,630 --> 00:03:05,711
Якщо підкинути його вгору і знову
впіймати,

62
00:03:05,711 --> 00:03:10,202
всі його хитросплетіння тривимірної 
структури самі складуться.

63
00:03:10,202 --> 00:03:13,902
Ми маємо фізичну модель 
тривимірного протеїну

64
00:03:13,902 --> 00:03:18,726
з його чудернацькими 
геометричними зламами.

65
00:03:18,726 --> 00:03:22,128
Це приклад інтуїтивно зрозумілої 
і матеріальної моделі.

66
00:03:22,128 --> 00:03:24,930
Ті ж приници ми застосовуємо 
в двовимірних системах.

67
00:03:24,930 --> 00:03:29,229
Пласка структура може скластися
в тривимірну структуру.

68
00:03:29,229 --> 00:03:33,012
Минулого року на TEDGlobal ми,

69
00:03:33,012 --> 00:03:35,646
разом з Autodesk і Артуром Олсоном,
зробили тривимірний проект,

70
00:03:35,646 --> 00:03:37,344
в якому автономні частини

71
00:03:37,344 --> 00:03:41,663
самостійно складалися разом.

72
00:03:41,663 --> 00:03:43,989
Ми створили 500 скляних колб.

73
00:03:43,989 --> 00:03:46,616
Молекулярна структура 
і кольори їх вмісту відрізнялись,

74
00:03:46,616 --> 00:03:49,350
вміст можна було розбивати 
на частини і знову поєднувати.

75
00:03:49,350 --> 00:03:51,369
Ми їх роздали всім учасникам TED.

76
00:03:51,369 --> 00:03:53,870
На прикладі цих моделей можна
інтуїтивно зрозуміти

77
00:03:53,870 --> 00:03:57,362
молекулярне самозбирання
в масштабах людини.

78
00:03:57,362 --> 00:03:58,879
Це вірус поліоміеліту.

79
00:03:58,879 --> 00:04:01,011
Від струшування він розпадається 
на частини.

80
00:04:01,011 --> 00:04:02,807
Від подальшого довільного струшування

81
00:04:02,807 --> 00:04:06,061
він самостійно відновлює свою структуру.

82
00:04:06,061 --> 00:04:09,028
Це демонтрація того, як 
довільне прикладання енергії

83
00:04:09,028 --> 00:04:13,656
дозволяє формувати заплановані форми.

84
00:04:13,656 --> 00:04:17,180
Ми також продемонстрували відновлення
в макромасштабі.

85
00:04:17,180 --> 00:04:19,334
Минулого року на TED Long Beach

86
00:04:19,334 --> 00:04:22,545
ми склали інсталяцію, яка формує
інші інсталяції.

87
00:04:22,545 --> 00:04:26,082
Ми гадали, чи можливо створити 
самоскладані об'єкти розміру меблів?

88
00:04:26,082 --> 00:04:28,583
Ми збудували камеру,

89
00:04:28,583 --> 00:04:31,796
яку люди обертали швидко і повільно,

90
00:04:31,796 --> 00:04:33,381
таким чином додаючи
енергії в систему.

91
00:04:33,381 --> 00:04:36,827
Це дає можливість інтуїтивно зрозуміти,

92
00:04:36,827 --> 00:04:39,136
як застосувати ці техніки

93
00:04:39,136 --> 00:04:42,872
на рівні конструювання 
або виробництва товарів.

94
00:04:42,872 --> 00:04:44,619
Я обіцяв навести 4-вимірний приклад.

95
00:04:44,619 --> 00:04:48,314
Сьогодні вперше ми піднімемо завісу

96
00:04:48,314 --> 00:04:50,200
нашого спільного зі Stratasys проекту

97
00:04:50,200 --> 00:04:52,035
4D друкування.

98
00:04:52,035 --> 00:04:53,995
Суть 4D друкування полягає в тому,

99
00:04:53,995 --> 00:04:56,995
що окрім багатокомпонентного 
3D друкування,

100
00:04:56,995 --> 00:04:59,184
де поєднано композитні матеріали,

101
00:04:59,184 --> 00:05:01,068
додається нова функція -

102
00:05:01,068 --> 00:05:02,934
трансформація.

103
00:05:02,934 --> 00:05:05,971
Деталі відразу після надрукування

104
00:05:05,971 --> 00:05:08,108
трансформують свої форми.

105
00:05:08,108 --> 00:05:12,078
Це те саме, що роботизація, тільки 
без проводів і моторів.

106
00:05:12,078 --> 00:05:13,729
Ви надрукували деталь,

107
00:05:13,729 --> 00:05:16,533
яка потім може трансформувати свою форму.

108
00:05:16,533 --> 00:05:21,494
Спільно з Autodesk ми працювали над ПО, 
що називається Project Cyborg.

109
00:05:21,494 --> 00:05:24,617
Завдяки ньому ми можемо симулювати 
поведінку самоскладання

110
00:05:24,617 --> 00:05:27,819
і оптимізувати послідовність 
складання деталей.

111
00:05:27,819 --> 00:05:30,549
Важливо, що ми можемо використати це ПО

112
00:05:30,549 --> 00:05:33,457
як на нанорівні, так і на людському рівні


113
00:05:33,457 --> 00:05:36,300
систем самоскладання.

114
00:05:36,300 --> 00:05:39,813
Це процес друкування деталей 
з композитних матеріалів.

115
00:05:39,813 --> 00:05:41,530
Демонструється вперше.

116
00:05:41,530 --> 00:05:43,664
Суцільна частина кабеля 
занурююється у воду,

117
00:05:43,664 --> 00:05:45,783
де вона самостійно складається

118
00:05:45,783 --> 00:05:49,701
в напис з літер MIT.

119
00:05:49,701 --> 00:05:51,523
Трохи реклами не завадить.

120
00:05:51,523 --> 00:05:54,972
Це інша суцільна частина кабеля, занурена 
в більший контейнер з водою.

121
00:05:54,972 --> 00:05:58,995
Вона самоскладається в тривимірну 
структуру куба.

122
00:05:58,995 --> 00:06:00,996
Як бачите: ніякого людського втручання.

123
00:06:00,996 --> 00:06:03,335
Гадаю, це вперше
програма і трансформування

124
00:06:03,335 --> 00:06:05,582
закладені безпосередньо

125
00:06:05,582 --> 00:06:08,832
в матеріалі.

126
00:06:08,832 --> 00:06:11,562
Ми можемо використовувати цю техніку
в майбутньому

127
00:06:11,562 --> 00:06:14,886
для виробництва ще більш 
адаптивних інфраструктур.

128
00:06:14,886 --> 00:06:16,882
Ви, напевно, думаєте: всі ці речі цікаві,

129
00:06:16,882 --> 00:06:21,114
але як все це застосувати у будівництві?

130
00:06:21,114 --> 00:06:23,369
Я започаткував 
Self-Assembly Lab лабораторію

131
00:06:23,369 --> 00:06:25,251
в MIT.

132
00:06:25,251 --> 00:06:28,395
Ми намагаємось розробити 
програмовані матеріали

133
00:06:28,395 --> 00:06:29,586
для будівництва.

134
00:06:29,586 --> 00:06:31,549
Ми очікуємо, що деякі ключові розробки

135
00:06:31,549 --> 00:06:33,863
вже скоро будуть застосовані.

136
00:06:33,863 --> 00:06:35,918
Одна з них - для екстремального 
середовища.

137
00:06:35,918 --> 00:06:38,464
В такому середовищі важко будувати,

138
00:06:38,464 --> 00:06:40,952
через те, що там небезпечно, 
або через дороговизну,

139
00:06:40,952 --> 00:06:44,512
або через завеликий розмір
і багатокомпонентність техніки.

140
00:06:44,512 --> 00:06:46,879
Чудовим прикладом є космос.

141
00:06:46,879 --> 00:06:49,245
Ми працюємо над новими моделями 
для космосу,

142
00:06:49,245 --> 00:06:52,545
які структурно будуть змінювати 
конфігурацію і самоскладатися

143
00:06:52,545 --> 00:06:56,235
у широкофункціональні 
і взаємозамінні системи.

144
00:06:56,235 --> 00:06:58,346
Повернемося до інфраструктури.

145
00:06:58,346 --> 00:07:02,245
Ми працюємо разом із бостонською компанією 
Geosyntec в напрямку оснащення.

146
00:07:02,245 --> 00:07:05,045
Ми розробляємо новий еталон трубопроводів.

147
00:07:05,045 --> 00:07:08,668
Тільки уявіть труби, 
які можуть розширюватись і звужуватись,

148
00:07:08,668 --> 00:07:11,418
щоб забезпечити іншу 
пропускну спроможність чи об'єм.

149
00:07:11,418 --> 00:07:15,312
Або, навіть, скорочуватись 
на кшталт перистальтики,

150
00:07:15,312 --> 00:07:18,562
щоб самостійно проштовхувати воду. 
І це не дорогі труби і клапани.

151
00:07:18,562 --> 00:07:22,845
Це автономна труба, яку можна 
запрограмувати на адаптацію.

152
00:07:22,845 --> 00:07:24,660
Тож я привертаю вашу увагу

153
00:07:24,660 --> 00:07:28,044
до жорстких умов конструювання, 
які ми зараз маємо в світі.

154
00:07:28,044 --> 00:07:31,329
Це складні конструкції, що будуються

155
00:07:31,329 --> 00:07:34,294
зі складних деталей і так само 
складно поєднуються між собою.

156
00:07:34,294 --> 00:07:37,493
Я запрошую представників 
різних галузей долучитись

157
00:07:37,493 --> 00:07:41,546
до нас у відтворенні шляхів поєднання

158
00:07:41,546 --> 00:07:45,245
речей з нанорівня на людський рівень.

159
00:07:45,245 --> 00:07:48,320
задля зміни існуючого порядку в світі

160
00:07:48,320 --> 00:07:51,270
на такий.

161
00:08:00,632 --> 00:08:02,542
Дякую.

162
00:08:02,542 --> 00:08:04,843
(Оплески)