תודה.
אני נרגש להיות כאן.
אני עומד לדבר על חומר חדש-ישן
שעדיין ממשיך להפתיע אותנו,
ושעשוי להשפיע על דרך חשיבתנו
על מדע החומרים, טכנולוגיה עילית --
ובדרך, אולי גם לעשות כמה דברים
למען הרפואה והבריאות העולמית וגם לסייע לשיקום יערות.
זו הצהרה די נועזת.
אבל אספר לכם עוד משהו.
לחומר זה יש כמה תכונות שמציגות אותו כמשהו שהוא טוב מדי בשביל להיות אמיתי.
הוא עמיד; זהו חומר עמיד
שמעובד כולו במים ובטמפרטורת חדר --
והוא מתכלה תוך זמן מדוד,
כך שניתן לראות אותו מתמוסס בכוס מים
או לגרום לו להיות עמיד ויציב במשך שנים.
הוא אכיל, ניתן לשתול אותו בגוף אדם
מבלי לגרום לתגובה חיסונית.
למעשה הוא מתמזג בגוף.
והוא גם טכנולוגי,
ולכן ניתן להשתמש בו במיקרואלקטרוניקה,
ואולי אף בתקשורת אופטית.
והחומר נראה
משהו כמו זה.
חומר זה שאתם רואים הוא צלול ושקוף.
המרכיבים של חומר זה הם רק מים ופרוטאינים.
ובכן, חומר זה הוא משי.
אבל הוא קצת שונה
ממה שאנו רגילים לחשוב על משי.
לכן השאלה היא, כיצד ממציאים
מחדש משהו הנמצא איתנו כבר 5000 שנה?
תהליך הגילוי, בדרך-כלל, מקבל את השראתו מהטבע.
אנו משתאים מתולעות משי --
תולעת המשי שרואים כאן טווה את סיביה.
תולעת המשי עושה דבר מרשים:
היא משתמשת בשני מרכיבים, פרוטאין ומים,
הנמצאים בבלוטה שלה,
כדי ליצור להגנתה חומר חזק באופן בלתי-רגיל --
וניתן להשוותו לסיבים סנתטיים
כמו קוולר.
כך בתהליך הנדסי מהופך
שאנו מכירים,
ושאנו רגילים אליו
מתעשיית הטקסטיל,
בתעשיית הטקסטיל מתירים את פקעת הגולם
ואורגים מזה דברים מקסימים.
ברצוננו לדעת כיצד עוברים ממים ופרוטאין
לקוולר נוזלי זה, לקוולר טבעי זה.
כך שהחוכמה היא
כיצד מהנדסים במהופך ועוברים
מפקעת לבלוטה
ומקבלים מים ופרוטאין שהם חומרי ההתחלה שלנו.
וזוהי תובנה שהגיעה
לפני כשני עשורים
מאדם שיש לי הרבה מזל לעבוד איתו,
דייויד קפלן.
וכך אנו מקבלים את חומרי ההתחלה שלנו.
לכן חומרי התחלה אלו הם בעצם חזרה לאבני בניין יסודיים.
ואז אנו משתמשים בזה כדי לעשות דברים מגוונים --
כמו לדוגמא, אותה שיכבה.
אנו מנצלים משהו מאוד פשוט.
המתכון ליצירת אותה שיכבה
הוא לנצל את העובדה
שפרוטאינים הם מאוד פיקחים במה שהם עושים.
הם מוצאים דרך משלהם להרכבה-עצמית.
כך שהמתכון הוא פשוט: לוקחים תמיסת משי, שופכים אותה,
וממתינים עד שהפרוטאין יבצע הרכבה-עצמית.
ואז מפרידים את הפרוטאין ומקבלים את השיכבה הזו,
כאשר הפרוטאינים מוצאים אחד את השני ככל שהמים מתאדים.
אבל הזכרתי שהשיכבה היא גם לשימוש טכנולוגי.
אז מה זה אומר?
זה אומר שניתן להשתמש בה
עם חלק מהדברים האופייניים של טכנולוגיה,
כמו מיקרואלקטרוניקה וננו-טכנולוגיה.
תמונת התקליטור כאן
באה רק להמחיש את העובדה
שמשי מסוגל להסתדר על-פי טופוגרפיה מאוד עדינה של המשטח,
וזה אומר שהוא יכול ליצור תעתיק של תווי פני-שטח בקנה-מידה ננומטרי.
לכן הוא מסוגל לשכפל
את המידע שעל התקליטור.
ואנו יכולים לאחסן מידע בצורת שיכבה הבנויה ממים ופרוטאין.
לכן ניסינו משהו וכתבנו הודעה בחתיכת משי,
שהיא כאן, והמידע נמצא שם.
בדומה לתקליטור, ניתן לקרוא אותו באמצעים אופטיים בצורה חזותית.
אבל זה דורש יד יציבה,
ולכן החלטתי לבצע זאת על הבמה מול אלפי אנשים.
אז הבה נראה.
כפי שרואים השיכבה שקופה לחלוטין,
ואז....
(מחיאות כפיים)
וההישג המרשים ביותר כאן
הוא שידי נשארה יציבה לאורך מספיק זמן כדי לבצע זאת.
ברגע שיש לנו את התכונות האלה
בחומר,
ניתן לעשות המון דברים.
למעשה זה לא מוגבל לשכבות או משטחים.
החומר יכול לקבל המון צורות.
אז משתגעים קצת ויוצרים רכיבים אופטיים שונים
או מערכים של מיקרו-פריזמות,
כמו הסרט המחזיר-אור שיש על נעלי-ריצה.
או שניתן לעשות דברים יפים,
אם המצלמה תוכל לתפוס,
ניתן להוסיף מימד שלישי לשיכבה.
ואם הזוית נכונה, ניתן ממש
לראות הולוגרמה המופיעה בשיכבת משי זו.
ניתן לעשות דברים נוספים.
חשבנו שאולי אפשר להשתמש בפרוטאין טהור כדי לנתב אור,
וכך יצרנו סיבים אופטיים.
אבל משי הוא רב-גוני ומגיע לתחומים שמעבר לאופטיקה.
וניתן לחשוב על צורות שונות.
כך לדוגמא, אם חוששים ללכת לרופא ולהידקר במחט,
אנו יוצרים מיקרו-מחטים.
מה שרואים על המסך זו שיערת אדם
המונחת על-גבי המחטים העשויים ממשי --
רק כדי לתת לכם מושג על המימדים.
ניתן ליצור דברים יותר גדולים.
ניתן ליצור גלגלי-שיניים, אומים וברגים --
שניתן לקנות בחנויות למזון טבעי.
גלגלי-השיניים יכולים לפעול גם במים.
לכן ניתן לחשוב על רכיבים מיכניים אלטרנטיביים.
ואולי ניתן להשתמש בקוולר נוזלי אם צריכים משהו חזק
כדי להחליף כלי-דם היקפיים,
או אולי להחליף עצם שלמה.
כאן רואים דוגמא
של גולגולת קטנה --
מה שאנו מכנים מיני-יוריק.
(צחוק)
ניתן ליצור דברים כמו כוסות
ואם מוסיפים קצת זהב, ואם מוסיפים קצת מוליכים למחצה,
ניתן ליצור חיישנים הנדבקים על משטחים של מזון.
ניתן ליצור רכיבי אלקטרוניקה
היכולים להתקפל ולהתלפף.
אם מישהו אוהב אופנה מתקדמת, הנה כמה כתובות-קעקע מנוריות משי.
כך שיש רב-גוניות, כפי שרואים,
בצורות החומר,
שניתן ליצור ממשי.
ועדיין יש תכונות ייחודיות נוספות.
כלומר, מדוע שנרצה ליצור את כל הדברים האלה על אמת?
הזכרתי זאת קודם בקצרה;
הפרוטאין הוא מתכלה ואינו מזיק לריקמה חיה.
וכאן רואים תמונה של חתיכת ריקמה.
אז מה זה אומר, שזה מתכלה ואינו מזיק לריקמה חיה?
ניתן לשתול זאת בגוף מבלי שיהיה צורך להוציא את מה שהושתל.
שזה אומר שעקרונית כל ההתקנים והצורות שראיתם קודם,
ניתן לשתול אותם ושהם ייעלמו.
ומה שרואים שם איפה שהריקמה,
למעשה, רואים את הסרט מחזיר-האור.
דומה מאוד לאיך שרואים אותנו בלילה בפנסי מכונית,
כך שהרעיון הוא שניתן לראות, אם מאירים את הריקמה,
ניתן לראות את האזורים היותר עמוקים של הריקמה
מכיוון שיש שם את הסרט מחזיר-האור העשוי משי.
ורואים שם, הוא מתמזג עם הריקמה.
והתמזגות עם גוף האדם
זה לא הדבר היחיד.
כי חשובה גם ההתמזגות עם הסביבה.
אז יש לנו שעון, ויש פרוטאין,
וכעת כוס משי כמו זו
שניתן להשליכה ללא רגשות אשמה.
(מחיאות כפיים)
שלא כמו כוסות פלסטיק
שלמרבה הצער ממלאות את המזבלות שלנו בכל יום.
זה אכיל,
כך שניתן ליצור אריזות חכמות העוטפות מזון
ושניתן לבשלן ביחד עם המזון.
אבל הן לא ערבות לחיך,
לכן אזדקק לקצת עזרה.
אבל קרוב לוודאי שהדבר הבולט ביותר הוא שהמעגל נסגר.
משי, במהלך היווצרותו הטבעית,
משמש בתור קליפת-גולם לצורך ביולוגי.
ולכן, אם משנים את המתכון,
ומוסיפים דברים כאשר שופכים --
כך שמוסיפים דברים לתמיסת המשי --
כאשר הדברים הללו הם אנזימים
או נוגדנים או חיסונים,
תהליך ההרכבה העצמית
שומר על התיפקוד הביולוגי של התוספות הללו.
זה הופך את החומר לפעיל סביבתית, היוצר
פעילות-גומלין עם הסביבה.
כך שמה שחשבנו על בורג,
אפשר להשתמש בו
כדי להבריג ולאחות עצם -- עצם שבורה --
ובאותה הזדמנות גם כדי להעביר תרופות,
בזמן שהעצם מתרפאת.
או, ניתן להניח תרופות בתוך ארנק ולא במקרר.
כך יצרנו כרטיס עשוי משי
ובתוכו פניצילין.
ואחסננו הפניצילין ב-60 מעלות צלזיוס,
שזה 140 מעלות פרנהייט,
למשך חודשיים מבלי לאבד את יעילות הפניצילין.
ולכן זו יכולה להיות --
(מחיאות כפיים)
זו יכולה להיות אלטרנטיבה אפשרית טובה
לגמלים המקוררים באמצעות אנרגיית שמש.
וברור שאין תועלת באיחסון אם אי-אפשר להשתמש בזה.
וכך יש עוד תכונה אחת ייחודית של החומר
והיא שניתן לתכנן את התכלותם.
ומה שרואים שם זה ההבדל.
למעלה, יש שיכבה שתוכננה לא להתכלות,
ולמטה, שיכבה שתוכננה להתכלות במים.
ומה שרואים הוא שהשיכבה למטה
משחררת החוצה את מה שבתוכה.
וכך היא מאפשרת החלמה של מה שאוחסן קודם.
וכך זה מאפשר שחרור מבוקר של תרופות
ומאפשר התמזגות עם הסביבה
בכל אותן הצורות שראינו.
נראה לנו שאנו נמצאים במסלול הנכון של גילויים.
אנו נלהבים מהרעיון הזה שכל מה שאנו חפצים לעשות,
אם זה להחליף צינורות-דם או עצם,
או אולי לקבל יותר עמידות במיקרואלקטרוניקה,
או אולי לשתות כוס קפה
ולזרוק את הכוס ללא רגשות אשמה,
או אולי לקחת את התרופות בכיס,
או לשחררם בגופנו
או לשלחם על-פני המדבר,
התשובה לכל זה עשויה להימצא בסיב של משי.
תודה.
(מחיאות כפיים)