WEBVTT 00:00:00.760 --> 00:00:03.735 Stel je een beeldhouwer voor die een standbeeld aan het maken is, 00:00:03.760 --> 00:00:06.136 en stukjes steen wegbeitelt. 00:00:06.160 --> 00:00:09.216 Michelangelo verwoordde dit zeer fraai: 00:00:09.240 --> 00:00:12.136 "In elk blok steen zit een beeld verborgen 00:00:12.160 --> 00:00:15.256 en het is de taak van de beeldhouwer om het te ontdekken." 00:00:15.280 --> 00:00:17.696 Maar wat als hij omgekeerd te werk was gegaan? 00:00:17.720 --> 00:00:19.576 Niet met een massief blok steen, 00:00:19.600 --> 00:00:21.296 maar met een grote hoop stof, 00:00:21.320 --> 00:00:22.720 en hij dan op de een of andere manier miljoenen deeltjes aan elkaar lijmt 00:00:22.720 --> 00:00:25.720 om een beeld te vormen. NOTE Paragraph 00:00:25.720 --> 00:00:27.216 Ik weet dat dat absurd klinkt. 00:00:27.240 --> 00:00:28.976 Het is waarschijnlijk onmogelijk. 00:00:29.000 --> 00:00:31.936 De enige manier waarop je stof tot standbeeld maakt 00:00:31.960 --> 00:00:34.296 is als het standbeeld zichzelf zou bouwen -- 00:00:34.320 --> 00:00:35.480 als we op een bepaalde manier miljoenen deeltjes 00:00:35.480 --> 00:00:38.480 ertoe konden zetten samen te trekken om het standbeeld te vormen. NOTE Paragraph 00:00:40.320 --> 00:00:41.856 Hoe raar dat ook klinkt, 00:00:41.880 --> 00:00:46.016 dat is bijna precies het probleem waar ik in mijn lab aan werk. 00:00:46.040 --> 00:00:47.456 Ik bouw echter niet met steen, maar met nanomateriaal. 00:00:48.880 --> 00:00:53.256 Dat zijn onmogelijk kleine, fascinerende deeltjes. 00:00:53.280 --> 00:00:56.576 Zo klein dat als deze controller een nanodeeltje was, 00:00:56.600 --> 00:00:59.536 een mensenhaar de grootte van deze hele ruimte zou aannemen. 00:00:59.560 --> 00:01:02.376 En ze vormen de kern van een gebied dat nanotechnologie wordt genoemd, 00:01:02.400 --> 00:01:04.215 wat iedereen waarschijnlijk wel kent, 00:01:04.239 --> 00:01:07.696 en zogenaamd alles zou gaan veranderen. NOTE Paragraph 00:01:07.720 --> 00:01:09.216 Toen ik studeerde, 00:01:09.240 --> 00:01:12.576 was het een van de leukste tijden om in de nanotechnologie te werken. 00:01:12.600 --> 00:01:15.816 Er gebeurden continu weer nieuwe wetenschappelijke doorbraken. 00:01:15.840 --> 00:01:17.256 Conferenties waren alom, 00:01:17.280 --> 00:01:19.960 en er stroomden bakken geld binnen vanuit steunfondsen. 00:01:20.760 --> 00:01:22.016 En de reden is dat wanneer objecten heel klein worden, 00:01:23.880 --> 00:01:27.496 ze onderworpen zijn aan een andere soort natuurkunde 00:01:27.520 --> 00:01:29.016 dan de objecten waarme wij in contact staan. 00:01:29.040 --> 00:01:30.976 Deze vorm van natuurkunde heet quantummechanica. 00:01:31.000 --> 00:01:34.176 En volgens deze kwantummechanica is het gedrag van kleine objecten 00:01:34.200 --> 00:01:36.496 te controleren door het maken van kleine veranderingen, 00:01:36.520 --> 00:01:39.136 zoals het toevoegen of verwijderen van een stel atomen, 00:01:39.160 --> 00:01:40.856 of het draaien van het materiaal. 00:01:40.880 --> 00:01:42.656 Het is een ultieme gereedschapskist. 00:01:42.680 --> 00:01:45.776 Het voelde alsof je tot alles in staat was en je alles kon produceren. NOTE Paragraph 00:01:45.800 --> 00:01:47.056 Wij deden het -- 00:01:47.080 --> 00:01:50.176 en met "wij" bedoel ik mijn hele generatie alumni. 00:01:50.200 --> 00:01:53.696 We probeerden supercomputers te maken met nanomaterialen. 00:01:53.720 --> 00:01:55.336 We fabriceerden kwantumstippen 00:01:55.360 --> 00:01:56.360 die ooit in je lichaam ziektes zouden kunnen opsporen en vernietigen. 00:01:58.760 --> 00:02:01.776 Er waren zelfs groepen bezig een lift naar de ruimte te maken 00:02:01.800 --> 00:02:03.040 met behulp van koolstofnanobuizen. 00:02:03.600 --> 00:02:06.000 Je kunt het opzoeken, het is echt waar. 00:02:06.776 --> 00:02:08.776 Enfin, wij dachten dat het alle aspecten van wetenschap en technologie 00:02:09.800 --> 00:02:11.920 zou gaan beinvloeden, van informatica tot medicijnen. 00:02:11.920 --> 00:02:13.176 En ik moet toegeven, 00:02:13.200 --> 00:02:15.176 ik ging er volledig in mee. 00:02:15.200 --> 00:02:17.840 Ik was echt verkocht. NOTE Paragraph 00:02:18.520 --> 00:02:20.320 Maar dat was 15 jaar geleden, 00:02:21.160 --> 00:02:22.376 en de wetenschap werd geweldig bedreven, belangrijk werk gedaan. 00:02:24.800 --> 00:02:26.056 We hebben veel geleerd. 00:02:26.080 --> 00:02:30.456 We waren nooit in staat die wetenschap te vertalen 00:02:30.480 --> 00:02:33.256 in nieuwe technologiën die echt een invloed op mensen zouden hebben. 00:02:33.280 --> 00:02:35.496 Want met bij het werken met nanomateriaal snijdt het mes aan twee kanten. 00:02:37.200 --> 00:02:39.456 Hetzelfde dat het zo interessant maakt, het kleine formaat 00:02:40.800 --> 00:02:43.096 maakt het onmogelijk om mee te werken. 00:02:43.120 --> 00:02:46.856 Het is net als het maken van een beeld uit een hoopje stof. 00:02:46.880 --> 00:02:50.576 En we hebben er simpelweg voor geen gereedschap dat klein genoeg is. 00:02:50.600 --> 00:02:52.896 Maar al hadden we dat, maakte het niet uit, 00:02:52.920 --> 00:02:56.816 want we zouden niet één voor één miljoenen deeltjes samen kunnen brengen 00:02:56.840 --> 00:02:58.200 om een technologie te vormen. 00:02:58.760 --> 00:02:59.976 En zodoende zijn de beloftes en het enthousiasme 00:03:00.000 --> 00:03:02.096 alleen beloftes en enthousiasme gebleven. 00:03:04.920 --> 00:03:07.296 We hebben geen nanobots die ziektes afweren, 00:03:07.320 --> 00:03:09.376 geen liften naar de ruimte, 00:03:09.400 --> 00:03:13.096 en waar ik me het meest voor interesseer, geen nieuwe soorten informatica. NOTE Paragraph 00:03:13.120 --> 00:03:15.656 Dat laatste is van groot belang. 00:03:15.680 --> 00:03:17.016 Er is de verwachting geschapen 00:03:17.040 --> 00:03:20.816 dat vooruitgang op computergebied altijd zal voortduren. 00:03:20.840 --> 00:03:23.416 Complete economieën rusten op dit idee. 00:03:23.440 --> 00:03:25.176 En deze vooruitgang is er omdat wij steeds meer en meer apparaten 00:03:25.200 --> 00:03:27.656 op een computerchip kunnen plaatsen. 00:03:29.400 --> 00:03:31.216 En hoe kleiner die apparaten worden, hoe sneller en energiezuiniger ze zijn 00:03:33.520 --> 00:03:34.936 en hoe goedkoper ze worden 00:03:34.960 --> 00:03:39.536 Die convergentie brengt zodanig snelle vooruitgang. NOTE Paragraph 00:03:39.560 --> 00:03:40.776 Ter illustratie: 00:03:40.800 --> 00:03:46.216 als ik de computer die drie mensen naar de maan en terug bracht - 00:03:46.240 --> 00:03:48.376 toentertijd de beste computer - 00:03:48.400 --> 00:03:51.656 zou samenpersen van kamergrootte tot de grootte van een smartphone, 00:03:51.680 --> 00:03:54.256 00:03:54.280 --> 00:03:55.536 dat ding waar je 300 euro aan uitgeeft en na twee jaar weer weggooit, 00:03:55.560 --> 00:03:58.936 zou je smartphone het regelrecht winnen van die computer. 00:03:58.960 --> 00:04:01.416 Je zou niet onder de indruk zijn. 00:04:01.440 --> 00:04:02.776 Hij zou niets kunnen wat je smartphone doet. 00:04:05.320 --> 00:04:06.816 Hij zou traag zijn, 00:04:06.840 --> 00:04:09.016 je zou er niets op kunnen opslaan, 00:04:09.040 --> 00:04:11.496 en met geluk net de eerste minuten van een "Walking Dead" aflevering kunnen zien. NOTE Paragraph 00:04:13.720 --> 00:04:14.736 (Gelach) NOTE Paragraph 00:04:14.760 --> 00:04:16.935 Wat ik probeer te zeggen, de vooruitgang is niet geleidelijk. 00:04:16.959 --> 00:04:18.656 De vooruitgang is continu, en exponentieel. 00:04:19.959 --> 00:04:22.296 Het bouwt elk jaar weer op de gelegde bouwstenen, 00:04:22.320 --> 00:04:24.496 zodanig dat wanneer je technologie van twee opvolgende generaties bekijkt, 00:04:26.240 --> 00:04:28.216 ze bijna onherkenbaar zijn 00:04:28.240 --> 00:04:30.856 En we zijn het onszelf schuldig die vooruitgang voort te zetten. 00:04:30.880 --> 00:04:34.496 We willen over 10, 20, 30 jaar hetzelfde kunnen zeggen: 00:04:34.520 --> 00:04:36.600 kijk wat ons de laatste 30 jaar is gelukt. 00:04:37.200 --> 00:04:39.936 Maar we weten dat deze vooruitgang wellicht niet eeuwig zal duren. 00:04:39.960 --> 00:04:42.016 In feite loopt het feestje al ten einde. 00:04:42.040 --> 00:04:44.376 Net als het laatste rondje van de avond aan de bar. 00:04:44.400 --> 00:04:46.056 Als je het onder de loep legt blijkt dat onder veel maatstaven, 00:04:46.080 --> 00:04:48.656 zoals snelheid en resultaat, 00:04:48.680 --> 00:04:51.200 de vooruitgang al tot stilstand gekomen is. 00:04:51.760 --> 00:04:53.896 Dus als we willen dat het feest doorgaat, 00:04:53.920 --> 00:04:56.176 moeten we doen wat we altijd al konden, namelijk innoveren. NOTE Paragraph 00:04:57.680 --> 00:05:00.256 Dus de rol en missie van onze groep 00:05:00.280 --> 00:05:02.696 is om te innoveren door het gebruik van koolstofnanobuizen 00:05:02.720 --> 00:05:06.776 omdat wij denken dat dat de manier is om de vooruitgangssnelheid te waarborgen. 00:05:06.800 --> 00:05:08.256 Ze zijn precies zoals het klinkt. 00:05:08.280 --> 00:05:10.736 Kleine, holle tubes van koolstofatomen, 00:05:13.720 --> 00:05:17.376 wier geringe grootte geweldige elektronische kwaliteit biedt. 00:05:17.400 --> 00:05:21.056 En de wetenschap zegt ons dat als we ze in computers zouden gebruiken 00:05:21.080 --> 00:05:23.816 we een vertienvoudiging van prestaties kunnen realiseren. 00:05:23.840 --> 00:05:28.240 Het is alsof we generaties technologie overslaan in één stap. NOTE Paragraph 00:05:28.840 --> 00:05:30.096 En dat is het. 00:05:30.120 --> 00:05:32.136 We hebben een belangrijk probleem 00:05:32.160 --> 00:05:34.536 en we hebben wat eigenlijk de ideale oplossing is. 00:05:34.560 --> 00:05:36.216 De wetenschap roept ons, 00:05:36.240 --> 00:05:39.080 "Dit moeten jullie doen om jullie probleem op te lossen." 00:05:41.480 --> 00:05:43.096 Prima, laten we beginnen. Laten we dit doen. 00:05:44.400 --> 00:05:47.096 Maar dan kom je het mes weer tegen dat aan twee kanten snijdt. 00:05:47.120 --> 00:05:50.696 De "ideale oplossing" bevat materiaal waar onmogelijk mee te werken is. 00:05:50.720 --> 00:05:55.016 Ik zou miljarden deeltjes moeten ordenen om een enkele computerchip te maken. 00:05:55.040 --> 00:05:58.640 Het is dezelfde valstrik, een onvermijdelijk probleem. NOTE Paragraph 00:05:59.360 --> 00:06:01.336 Op dat moment zeiden we, "Laten we er mee ophouden." 00:06:01.360 --> 00:06:03.296 Laten we niet twee keer die fout begaan. 00:06:03.320 --> 00:06:05.856 Laten we uitzoeken wat er ontbreekt. 00:06:07.320 --> 00:06:09.456 Wat zijn we niet aan het doen dat wél moet gebeuren? 00:06:09.480 --> 00:06:11.256 Het is net als in "The Godfather". 00:06:11.280 --> 00:06:13.576 Wanneer Fredo zijn broer Micheal verraadt, weten we allemaal wat er moet gebeuren. 00:06:15.280 --> 00:06:16.616 Fredo moet het hoekje om. NOTE Paragraph 00:06:16.640 --> 00:06:17.656 (Gelach) NOTE Paragraph 00:06:17.680 --> 00:06:19.616 Maar Michael stelt het uit. 00:06:19.640 --> 00:06:20.856 Prima, ik snap het. 00:06:20.880 --> 00:06:23.336 Hun moeder leeft nog, het zou haar van slag maken. 00:06:23.360 --> 00:06:24.776 We zeiden, 00:06:24.800 --> 00:06:27.096 "Wat is de Fredo in ons probleem?" 00:06:27.120 --> 00:06:28.536 Waar zijn we niet mee bezig? 00:06:28.560 --> 00:06:30.096 Wat zijn we niet aan het doen, 00:06:30.120 --> 00:06:32.640 dat wel moet gebeuren om dit een succes te maken. 00:06:33.200 --> 00:06:37.256 En het antwoord is dat het beeld zichzelf moet gaan bouwen. 00:06:37.280 --> 00:06:39.216 We moeten een manier vinden die deze deeltjes dwingt, overhaalt 00:06:43.360 --> 00:06:46.336 om zichzelf in deze technologie samen te brengen. 00:06:46.360 --> 00:06:49.536 Wij kunnen het niet voor ze doen. Ze moeten het zelf doen. 00:06:49.560 --> 00:06:52.696 En het is de moeilijke weg, en dit is niet onbelangrijk, 00:06:52.720 --> 00:06:55.576 want in dit geval is dat de enige weg. NOTE Paragraph 00:06:55.600 --> 00:06:59.496 Nu blijkt dat dit probleem niet geheel onbekend is. 00:06:59.520 --> 00:07:01.376 We bouwen gewoon niets op die manier. 00:07:01.400 --> 00:07:03.416 Mensen bouwen niets op die manier. 00:07:03.440 --> 00:07:06.616 Maar kijk je eens om je heen, dan zie je er overal voorbeelden van. 00:07:06.640 --> 00:07:09.536 Moeder Natuur maakt alles op deze manier. 00:07:09.560 --> 00:07:12.216 Alles wordt van onderop opgebouwd. 00:07:12.240 --> 00:07:13.496 Op het strand vind je simpele organismen die eiwitten gebruiken - in feite moleculen - 00:07:18.000 --> 00:07:20.056 om na te bootsen wat eigenlijk zand is. 00:07:20.080 --> 00:07:21.496 Het word zo uit de zee geplukt 00:07:21.520 --> 00:07:24.896 en gebruikt om zeer diverse en buitengewone bouwwerken te vormen. 00:07:24.920 --> 00:07:27.536 En de natuur is niet zo wreed als wij. 00:07:27.560 --> 00:07:29.256 Ze is elegant en slim, 00:07:29.280 --> 00:07:32.016 bouwt met wat er beschikbaar is, molecuul na molecuul, 00:07:32.040 --> 00:07:34.176 en maakt structuren met zulke diversiteit en complexiteit 00:07:34.200 --> 00:07:36.480 die wij niet eens kunnen begrijpen. 00:07:37.320 --> 00:07:39.016 En ze is al bij de nano. 00:07:39.040 --> 00:07:41.536 Al honderden miljoenen jaren lang. 00:07:41.560 --> 00:07:43.600 Wij zijn degenen die te laat zijn. NOTE Paragraph 00:07:44.120 --> 00:07:48.296 Dus wij besloten hetzelfde gereedschap te gebruiken als de natuur: 00:07:48.320 --> 00:07:49.560 scheikunde. 00:07:50.000 --> 00:07:51.456 Scheikunde is het ontbrekende gereedschap. 00:07:51.480 --> 00:07:52.480 En het werkt in dit geval, omdat objecten met nanoschaal 00:07:52.480 --> 00:07:53.560 ongeveer evengroot zijn als moleculen 00:07:53.560 --> 00:07:57.376 dus we kunnen ze gebruiken om deze deeltjes te sturen, 00:07:57.400 --> 00:08:00.016 net als een stuk gereedschap. 00:08:00.040 --> 00:08:01.240 Dat is precies wat we hebben gedaan in ons lab. 00:08:03.840 --> 00:08:07.016 We hebben scheikunde ontwikkeld die in de hoop stof gaat, 00:08:07.040 --> 00:08:08.536 in de hoop nanodeeltjes 00:08:08.560 --> 00:08:10.936 en precies die deeltjes die we nodig hebben eruithaalt. 00:08:10.960 --> 00:08:14.576 Dan kunnen we scheikunde gebruiken om miljarden deeltjes neer te leggen 00:08:14.600 --> 00:08:17.456 in patronen die nodig zijn om circuits te bouwen. 00:08:17.480 --> 00:08:18.816 En omdat we dat kunnen doen, 00:08:18.840 --> 00:08:21.216 kunnen we circuits maken die vele malen sneller zijn 00:08:21.240 --> 00:08:24.456 dan wat iemand voorheen heeft kunnen bereiken met nanomateriaal. 00:08:24.480 --> 00:08:25.896 Scheikunde is het missende gereedschap. 00:08:25.920 --> 00:08:29.536 00:08:29.560 --> 00:08:30.776 00:08:30.800 --> 00:08:33.416 00:08:33.440 --> 00:08:36.816 NOTE Paragraph 00:08:36.840 --> 00:08:38.895 00:08:38.919 --> 00:08:42.456 00:08:42.480 --> 00:08:46.296 00:08:46.320 --> 00:08:48.056 00:08:48.080 --> 00:08:51.136 00:08:51.160 --> 00:08:53.280 00:08:53.920 --> 00:08:55.376 00:08:55.400 --> 00:08:58.576 00:08:58.600 --> 00:09:00.736 00:09:00.760 --> 00:09:04.616 00:09:04.640 --> 00:09:08.296 00:09:08.320 --> 00:09:09.576 00:09:09.600 --> 00:09:10.856 00:09:10.880 --> 00:09:13.736 00:09:13.760 --> 00:09:16.720 NOTE Paragraph 00:09:17.320 --> 00:09:20.016 NOTE Paragraph 00:09:20.040 --> 00:09:22.480