WEBVTT

00:00:17.565 --> 00:00:22.866
¿Alguna vez han pensado en la 
composición de una manzana?

00:00:24.725 --> 00:00:25.864
No.

00:00:26.728 --> 00:00:30.226
Miren a la persona que está a su lado:
¿de qué está hecha?

00:00:31.475 --> 00:00:33.478
Más o menos de los mismos elementos.

00:00:33.990 --> 00:00:36.756
Pero es la manera
en la que están dispuestos

00:00:36.756 --> 00:00:40.869
la que marca la diferencia;
el orden es único.

00:00:41.218 --> 00:00:44.568
Soy un ingeniero de materiales,
educado en Australia,

00:00:44.568 --> 00:00:47.500
y miro materiales, observo 
los detalles de los materiales;

00:00:47.500 --> 00:00:51.175
miro la composición; miro el montaje.

00:00:52.425 --> 00:00:54.515
El montaje es importante.

00:00:55.525 --> 00:00:59.825
Ya saben el dicho "Los diamantes
son los mejores amigos de una chica".

00:01:00.775 --> 00:01:07.232
Bien, pues para un ingeniero de materiales
los cristales son los mejores amigos.

00:01:07.725 --> 00:01:12.387
En los cristales la naturaleza 
expresa orden.

00:01:13.448 --> 00:01:16.893
Los cristales son importantes
en nuestra vida diaria.

00:01:17.763 --> 00:01:20.518
Piensen en dónde vemos los cristales.

00:01:20.518 --> 00:01:22.727
Cada uno de nosotros lleva cristales.

00:01:23.867 --> 00:01:29.036
Un ejemplo es el teléfono móvil:
el cristal de silicio.

00:01:29.856 --> 00:01:34.326
Otro: los abrasivos
para mecanizar componentes.

00:01:34.326 --> 00:01:38.901
Hemos experimentado
un cristal sencillo cuando volábamos.

00:01:38.901 --> 00:01:40.897
Realmente podemos agradecer tenerlos:

00:01:40.897 --> 00:01:45.085
están en las palas de la turbina
del avión a reacción.

00:01:45.935 --> 00:01:48.484
Hay cristales por todas partes.

00:01:48.794 --> 00:01:51.228
También hay cristales en el helado.

00:01:52.348 --> 00:01:56.145
Hace 20 años, entré en el mundo 
de la gastronomía.

00:01:56.795 --> 00:02:02.748
Ahí es donde vi la importancia del orden:

00:02:03.506 --> 00:02:04.740
en el helado.

00:02:06.870 --> 00:02:09.329
Llevé la ciencia a la cocina.

00:02:11.199 --> 00:02:15.619
Como ingenieros, siempre intentamos ver
cómo podemos aplicar lo que aprendemos.

00:02:16.116 --> 00:02:18.509
Así que quiero compartir
mi descubrimiento con Uds.

00:02:18.509 --> 00:02:24.451
sobre un gran regalo
donde la estructura es importante.

00:02:28.102 --> 00:02:30.711
¿Han comido helado recientemente?

00:02:32.981 --> 00:02:36.203
¿Cuántos de Uds. han pensado
en la estructura del helado?

00:02:37.163 --> 00:02:39.662
Vale, tenemos un par de personas allí.

00:02:40.293 --> 00:02:43.689
Bien, postres helados,

00:02:44.549 --> 00:02:47.629
la composición puede ser parecida,

00:02:47.629 --> 00:02:49.708
pero la estructura es diferente.

00:02:49.708 --> 00:02:51.597
Hay dos extremos.

00:02:51.597 --> 00:02:55.542
Está el Ben & Jerry's;
¿a quién le gusta el Ben & Jerry's?

00:02:58.432 --> 00:03:00.515
Ben & Jerry's por un lado.

00:03:00.515 --> 00:03:04.024
En el medio, tenemos los helados 
de los supermercados.

00:03:04.584 --> 00:03:06.075
Y al final,

00:03:07.485 --> 00:03:11.415
no pude resistirme, tenía 
que hacer mi propio helado.

00:03:11.415 --> 00:03:12.653
(Risas)

00:03:12.653 --> 00:03:14.965
Así que pongo eso ahí también.

00:03:15.814 --> 00:03:18.960
Entonces quiero señalar
la importancia de la estructura.

00:03:18.960 --> 00:03:23.262
Así que, en el primer escenario,
tenemos el helado de Ben & Jerry's.

00:03:23.262 --> 00:03:29.763
Está lleno de ingredientes excelentes
--nata, azúcar, huevos--

00:03:29.973 --> 00:03:31.694
tiene un gran sabor y muy abundante.

00:03:31.694 --> 00:03:36.163
Es denso; es duro; es rico; 
es difícil de sacar.

00:03:36.163 --> 00:03:40.364
Por eso hay un tipo diferente
de cuchara para servir.

00:03:40.364 --> 00:03:44.405
Tiene un 17 % de grasa; ya les dije 
que está lleno de lo mejor.

00:03:44.405 --> 00:03:45.621
(Risas)

00:03:45.621 --> 00:03:51.428
También tiene muchos añadidos:
frutos, chocolates, galletas, salsas;

00:03:51.428 --> 00:03:54.306
realmente tiran la casa por la ventana
con este helado.

00:03:54.466 --> 00:03:58.585
Hay muy poca estructura dentro,
así que dejémoslo de lado por un momento.

00:04:01.205 --> 00:04:03.417
El siguiente es el helado de supermercado.

00:04:03.417 --> 00:04:07.080
El helado de supermercado
tiene más estructura.

00:04:07.080 --> 00:04:11.165
Es más sencillo;
más fácil de comer; más blando,

00:04:11.165 --> 00:04:14.942
La mitad está compuesta de aire.

00:04:15.402 --> 00:04:18.676
El aire está incorporado 
dentro del helado.

00:04:19.136 --> 00:04:21.846
El aire, sin embargo, diluye el sabor.

00:04:21.846 --> 00:04:28.835
y es por eso que muy comúnmente
usan algún tipo de agente aromatizante.

00:04:29.406 --> 00:04:34.107
Y entonces tienen ingredientes de
menor calidad, pero tienen la estructura.

00:04:34.887 --> 00:04:39.419
Y el último, donde tienen
la estructura, es el helado.

00:04:40.556 --> 00:04:43.600
Helado... lleno de sabor,
lleno de estructura.

00:04:43.600 --> 00:04:45.635
Esto completa su experiencia gastronómica.

00:04:45.635 --> 00:04:49.835
Podría olerlo desde aquí;
es como saltar fuera del cubo.

00:04:49.835 --> 00:04:54.475
Y siempre quieren poner muchos más 
ingredientes naturales dentro.

00:04:54.475 --> 00:04:57.389
Así que los ingredientes naturales
se quedan en la boca

00:04:57.389 --> 00:04:59.464
y pueden degustar su sabor

00:04:59.464 --> 00:05:03.200
entre cinco o diez segundos
después de derretido en la boca.

00:05:03.960 --> 00:05:05.471
Tiene menos grasa,

00:05:05.471 --> 00:05:10.892
entonces, si fuera un helado a base de
nata, tendría típicamente un 7 % de grasa.

00:05:11.712 --> 00:05:17.760
Así que la estructura tiene menos aire,
es blando y se derrite en su boca.

00:05:17.760 --> 00:05:21.326
Miren qué fácil se coge.

00:05:22.326 --> 00:05:23.636
No.

00:05:23.636 --> 00:05:25.118
No tengo mi cucurucho.

00:05:25.388 --> 00:05:27.691
Bien, está abajo, abajo.

00:05:33.911 --> 00:05:35.770
Pero hay más para optimizar:

00:05:35.940 --> 00:05:37.310
los cristales.

00:05:37.310 --> 00:05:40.489
Aquí es donde podemos pensar
en la forma de los cristales.

00:05:42.489 --> 00:05:45.367
Podemos usar cristales
para hacer objetos más grandes.

00:05:45.667 --> 00:05:50.758
El montaje de esos cristales define 
las propiedades del producto final.

00:05:51.278 --> 00:05:56.313
En el laboratorio de la universidad
yo hago materiales sintéticos.

00:05:56.313 --> 00:05:58.252
En realidad, cultivo cristales...

00:05:58.252 --> 00:06:01.125
cultivo cristales
con una cierta composición.

00:06:01.315 --> 00:06:06.683
y busco hacer ciertos cristales que 
puedan integrarse bien con un hueso.

00:06:06.943 --> 00:06:10.601
El hueso es un montaje natural
de materiales,

00:06:10.601 --> 00:06:13.920
y está estructurado
para mejorar las propiedades.

00:06:21.030 --> 00:06:25.883
Puede que se sorprendan, pero 
el hueso también contiene cristales.

00:06:26.502 --> 00:06:30.532
Son cristales largos;
que están ensamblados con colágeno,

00:06:30.532 --> 00:06:33.943
y que proporcionan
unas buenas propiedades mecánicas.

00:06:33.943 --> 00:06:37.903
El poder está oculto en cómo se unen.

00:06:37.903 --> 00:06:39.864
Y no es un montaje sencillo.

00:06:39.864 --> 00:06:43.826
Los cristales se juntan
en diferentes niveles de orden.

00:06:43.826 --> 00:06:50.830
Entonces podemos ver que a la izquierda
tenemos estos pequeños cristales grises.

00:06:51.210 --> 00:06:54.056
Están todos orientados; están alineados,

00:06:54.056 --> 00:06:59.074
y están interespaciados
con moléculas de colágeno.

00:06:59.074 --> 00:07:01.785
Así que este es el componente básico.

00:07:01.785 --> 00:07:04.964
Uds. tienen muchos de estos
juntos dentro de las fibrillas;

00:07:04.964 --> 00:07:10.728
las fibrillas están dentro del cilindro,
y eso crea una fibra.

00:07:10.728 --> 00:07:14.123
Así que pueden ver el orden
a medida que se construye.

00:07:14.123 --> 00:07:16.688
Estas fibras se colocan en capas;

00:07:16.688 --> 00:07:20.707
pueden ver la orientación
de las fibras en las diferentes capas.

00:07:21.007 --> 00:07:23.731
Y es esta disposición,

00:07:23.731 --> 00:07:28.939
este orden el que proporciona
unas propiedades mecánicas increíbles.

00:07:28.939 --> 00:07:30.548
Piensen en los recién nacidos:

00:07:30.548 --> 00:07:34.109
ellos pueden caerse muy libremente;
y sus huesos no se rompen.

00:07:34.859 --> 00:07:37.679
Tienen unos huesos muy, muy duros.

00:07:37.679 --> 00:07:41.668
Así que el orden también es importante
en los materiales sintéticos.

00:07:41.668 --> 00:07:45.237
Nosotros sintetizamos cristales.

00:07:45.657 --> 00:07:47.564
Se pueden hacer revestimientos,

00:07:47.564 --> 00:07:52.294
y los revestimientos
se colocan en prótesis de cadera.

00:07:52.294 --> 00:07:56.165
Comercialmente, este tipo
de prótesis están disponibles.

00:07:57.335 --> 00:08:01.518
Es bueno
que la composición de hueso y cristal

00:08:01.828 --> 00:08:07.449
simule lo que ya está en la naturaleza,
así que ya es biocompatible.

00:08:07.449 --> 00:08:13.140
Funciona bien en la prótesis
y se integra con el hueso.

00:08:13.450 --> 00:08:17.872
Pero, hay un problema: los cristales
dentro están orientados aleatoriamente.

00:08:18.192 --> 00:08:21.008
El hueso crece
hasta la superficie de la prótesis,

00:08:21.008 --> 00:08:23.961
y entonces la prótesis
se integra en el hueso,

00:08:23.961 --> 00:08:25.889
pero se puede hacer mucho más.

00:08:25.889 --> 00:08:28.609
Podemos controlar
la forma de los cristales.

00:08:28.609 --> 00:08:31.429
Pueden ver que este
es un cristal hexagonal largo.

00:08:31.759 --> 00:08:35.797
También podemos
alinear juntos esos cristales

00:08:35.797 --> 00:08:39.130
más o menos como el orden
que vimos dentro del hueso,

00:08:39.130 --> 00:08:44.799
y luego podemos poner estos cristales
en un recubrimiento en la prótesis.

00:08:44.799 --> 00:08:46.855
Mi equipo ha pasado unos 10 años

00:08:46.855 --> 00:08:51.247
buscando el orden correcto
dentro de estos cristales de hueso.

00:08:51.967 --> 00:08:58.583
Entonces el cristal de hueso contiene
iones de calcio, fosfato, e hidroxilo,

00:08:58.583 --> 00:09:01.857
las mismas moléculas
que encontramos en nuestro helado.

00:09:02.557 --> 00:09:04.028
Estas moléculas

00:09:05.758 --> 00:09:09.788
tienen polos eléctricos, así que 
pueden compararse con una batería.

00:09:10.628 --> 00:09:15.025
En un extremo, donde tienen el hidroxilo,
tienen la carga positiva;

00:09:15.025 --> 00:09:17.105
en el otro extremo,
donde tienen el oxígeno,

00:09:17.105 --> 00:09:19.016
tienen la carga negativa.

00:09:19.706 --> 00:09:23.743
Estos están dispuestos típicamente
al azar dentro del recubrimiento.

00:09:23.743 --> 00:09:28.396
Pero ¿podemos colocarlos nosotros?
¿podemos introducir un orden?

00:09:28.546 --> 00:09:31.685
Veámoslo en un ejemplo de un coro.

00:09:33.165 --> 00:09:34.467
¡Aquí lo tienen!

00:09:34.467 --> 00:09:37.437
Están todos organizados;
están todos mirando al director.

00:09:37.437 --> 00:09:39.798
Sabemos que podemos
esperar un buen resultado.

00:09:39.798 --> 00:09:41.877
Si estuvieran mirando en su dirección,

00:09:41.877 --> 00:09:43.846
entonces estaría bastante desorganizado.

00:09:43.846 --> 00:09:47.226
Pero como están mirando
todos hacia el director,

00:09:47.796 --> 00:09:51.727
obtienen el mayor volumen,
y el mejor efecto acústico.

00:09:51.727 --> 00:09:53.217
De forma parecida,

00:09:53.787 --> 00:09:56.067
volviendo a nuestros iones hidroxilos,

00:09:56.067 --> 00:09:59.286
podemos pensar en organizar
estos iones hidroxilos

00:09:59.286 --> 00:10:01.775
dentro de la estructura de cristal.

00:10:03.045 --> 00:10:06.753
Así que si podemos organizar
todos estos iones hidroxilos,

00:10:06.753 --> 00:10:08.706
si echan un vistazo a la derecha,

00:10:08.706 --> 00:10:12.387
pueden ver un lado superior positivo,
y uno inferior negativo,

00:10:12.387 --> 00:10:15.138
luego pueden introducir
una carga eléctrica

00:10:15.138 --> 00:10:17.385
al final del cristal...

00:10:17.385 --> 00:10:18.527
en este caso,

00:10:18.527 --> 00:10:21.247
en la superficie del revestimiento.

00:10:21.247 --> 00:10:24.597
Y así de esa manera,
podemos mejorar las propiedades.

00:10:24.597 --> 00:10:29.759
La investigación halló que las
células óseas crecen en estas superficies,

00:10:29.759 --> 00:10:31.954
y el crecimiento óseo es mucho más activo.

00:10:31.954 --> 00:10:34.468
Así que hemos aumentado
el valor del material

00:10:34.468 --> 00:10:38.516
simplemente jugando con una carga.

00:10:38.516 --> 00:10:42.358
Pero podemos hacer más
al alinear estos grupo hidroxilos.

00:10:42.358 --> 00:10:44.568
Entonces podemos aumentar 
el valor del material

00:10:44.568 --> 00:10:48.253
por la forma del cristal,
la orientación de los cristales

00:10:48.253 --> 00:10:51.994
y también por la orientación
de estos iones hidroxilos.

00:10:52.344 --> 00:10:56.968
Así que podemos esperar vidas mejores
por estos implantes con valor añadido.

00:10:57.258 --> 00:11:01.967
Mis colegas y yo esperamos ver 
este futuro.

00:11:03.197 --> 00:11:07.179
Así que les he mostrado cómo
los materiales impactan en nuestro cuerpo

00:11:07.709 --> 00:11:12.439
en la comida, en los tejidos,
y también dentro de los implantes.

00:11:12.899 --> 00:11:14.996
Así que el mensaje
que deben llevarse

00:11:15.486 --> 00:11:18.267
es que no miren solo la composición,

00:11:18.267 --> 00:11:22.390
sino el orden, el montaje y la estructura.

00:11:22.390 --> 00:11:24.987
Bien, eso mejorará el rendimiento.

00:11:24.987 --> 00:11:25.947
Gracias.

00:11:25.947 --> 00:11:26.819
(Aplausos)