1
00:00:00,000 --> 00:00:02,000
Dank je.

2
00:00:02,000 --> 00:00:04,000
Ik ben blij hier te zijn.

3
00:00:04,000 --> 00:00:07,000
Ik ga praten over een nieuw oud materiaal

4
00:00:07,000 --> 00:00:09,000
dat ons nog steeds blijft verbazen

5
00:00:09,000 --> 00:00:11,000
en dat invloed kan hebben op ons denken

6
00:00:11,000 --> 00:00:14,000
over materiaalwetenschap, high-tech -

7
00:00:14,000 --> 00:00:16,000
en dat misschien ook van belang is

8
00:00:16,000 --> 00:00:19,000
voor de geneeskunde, de wereldgezondheid en als hulp bij de herbebossing.

9
00:00:19,000 --> 00:00:21,000
Dat is een vranke bewering.

10
00:00:21,000 --> 00:00:23,000
Ik vertel jullie een beetje meer.

11
00:00:23,000 --> 00:00:26,000
Dit materiaal heeft een aantal eigenschappen die bijna te mooi zijn om waar te zijn.

12
00:00:26,000 --> 00:00:28,000
Het is een duurzaam materiaal

13
00:00:28,000 --> 00:00:30,000
dat in water en op kamertemperatuur kan worden verwerkt -

14
00:00:30,000 --> 00:00:32,000
en getimed biologisch afbreekbaar is:

15
00:00:32,000 --> 00:00:35,000
je kan het in een glas water onmiddellijk zien oplossen,

16
00:00:35,000 --> 00:00:37,000
of het kan voor jaren stabiel blijven.

17
00:00:37,000 --> 00:00:39,000
Het is eetbaar, het is implanteerbaar in het menselijk lichaam

18
00:00:39,000 --> 00:00:41,000
zonder enige immuunrespons.

19
00:00:41,000 --> 00:00:43,000
Het wordt zelfs gereïntegreerd in het lichaam.

20
00:00:43,000 --> 00:00:45,000
Het is technologisch,

21
00:00:45,000 --> 00:00:47,000
het kan toepassingen zoals micro-elektronica,

22
00:00:47,000 --> 00:00:49,000
en misschien wel fotonica aan.

23
00:00:49,000 --> 00:00:51,000
Het materiaal

24
00:00:51,000 --> 00:00:54,000
ziet er zo uit.

25
00:00:54,000 --> 00:00:57,000
In feite is dit materiaal dat je ziet, helder en transparant.

26
00:00:57,000 --> 00:01:00,000
Het bestaat alleen uit alleen water en proteïne.

27
00:01:00,000 --> 00:01:03,000
Dit materiaal is zijde.

28
00:01:03,000 --> 00:01:05,000
Maar een beetje anders dan

29
00:01:05,000 --> 00:01:07,000
de zijde die we kennen.

30
00:01:07,000 --> 00:01:09,000
Hoe vind je iets

31
00:01:09,000 --> 00:01:12,000
dat al zo'n vijf millennia bestaat, opnieuw uit?

32
00:01:12,000 --> 00:01:15,000
Het proces van ontdekking vindt vaak zijn inspiratie in de natuur.

33
00:01:15,000 --> 00:01:17,000
We verbazen ons over zijderupsen -

34
00:01:17,000 --> 00:01:20,000
de zijderups die je hier haar vezel ziet spinnen.

35
00:01:20,000 --> 00:01:22,000
De zijderups is een opmerkelijk ding.

36
00:01:22,000 --> 00:01:24,000
Ze maakt gebruik van deze twee ingrediënten, proteïne en water,

37
00:01:24,000 --> 00:01:26,000
uit haar spinklier,

38
00:01:26,000 --> 00:01:29,000
om een uitzonderlijk sterk beschermingsmateriaal te maken -

39
00:01:29,000 --> 00:01:31,000
vergelijkbaar met technische vezels

40
00:01:31,000 --> 00:01:33,000
zoals Kevlar.

41
00:01:33,000 --> 00:01:35,000
In een reverse-engineeringproces

42
00:01:35,000 --> 00:01:37,000
waar we

43
00:01:37,000 --> 00:01:39,000
vertrouwd mee zijn

44
00:01:39,000 --> 00:01:41,000
in de textielindustrie,

45
00:01:41,000 --> 00:01:44,000
wikkelt textielindustrie de cocon af

46
00:01:44,000 --> 00:01:46,000
en weeft daaruit glamoureuze dingen.

47
00:01:46,000 --> 00:01:48,000
We willen weten hoe je van water en proteïnen

48
00:01:48,000 --> 00:01:51,000
aan dit vloeibaar Kevlar, dit natuurlijke Kevlar geraakt.

49
00:01:51,000 --> 00:01:53,000
Het gaat om het inzicht

50
00:01:53,000 --> 00:01:56,000
hoe je via reverse-engineering

51
00:01:56,000 --> 00:01:58,000
van cocon tot klier geraakt

52
00:01:58,000 --> 00:02:01,000
en aan het water en proteïne, dat je uitgangsmateriaal is, komt.

53
00:02:01,000 --> 00:02:03,000
Dit inzicht

54
00:02:03,000 --> 00:02:05,000
kwam ongeveer twee decennia geleden

55
00:02:05,000 --> 00:02:09,000
van iemand die - ik ben een gelukzak - mijn medewerker is.

56
00:02:09,000 --> 00:02:12,000
David Kaplan.

57
00:02:12,000 --> 00:02:14,000
Zo krijgen we deze grondstof.

58
00:02:14,000 --> 00:02:17,000
We zetten deze om in de elementaire bouwstenen.

59
00:02:17,000 --> 00:02:19,000
Dan gaan we dit gebruiken om allerlei dingen te maken -

60
00:02:19,000 --> 00:02:21,000
zoals bijvoorbeeld deze film.

61
00:02:21,000 --> 00:02:23,000
We profiteren van iets dat zeer eenvoudig is.

62
00:02:23,000 --> 00:02:25,000
Het recept om deze films te maken

63
00:02:25,000 --> 00:02:27,000
doet zijn voordeel met iets

64
00:02:27,000 --> 00:02:29,000
waar proteïnen buitengewoon goed in zijn.

65
00:02:29,000 --> 00:02:31,000
Ze kunnen zichzelf assembleren.

66
00:02:31,000 --> 00:02:34,000
Het recept is simpel: je neemt de zijde-oplossing, je giet ze uit,

67
00:02:34,000 --> 00:02:36,000
en je wacht tot het proteïne zichzelf assembleert.

68
00:02:36,000 --> 00:02:39,000
Dan maak je het proteïne los en je verkrijgt deze film,

69
00:02:39,000 --> 00:02:42,000
doordat de proteïnen elkaar vinden als het water verdampt.

70
00:02:42,000 --> 00:02:44,000
Maar ik zei dat de film ook technologisch is.

71
00:02:44,000 --> 00:02:46,000
Wat betekent dat?

72
00:02:46,000 --> 00:02:49,000
Het betekent dat je hem kunt koppelen

73
00:02:49,000 --> 00:02:51,000
met een aantal typisch technologische zaken

74
00:02:51,000 --> 00:02:54,000
zoals micro-elektronica en nano-technologie.

75
00:02:54,000 --> 00:02:56,000
Het beeld van de DVD hier

76
00:02:56,000 --> 00:02:58,000
demonstreert dat zijde

77
00:02:58,000 --> 00:03:02,000
heel subtiele topografieën van het oppervlak volgt.

78
00:03:02,000 --> 00:03:05,000
Dat betekent dat ze vormen op nanoschaal kan repliceren.

79
00:03:05,000 --> 00:03:07,000
Ze zou in staat zijn om de informatie

80
00:03:07,000 --> 00:03:10,000
op de DVD te repliceren.

81
00:03:10,000 --> 00:03:13,000
We kunnen informatie opslaan op die de film van water en proteïne.

82
00:03:13,000 --> 00:03:16,000
We probeerden iets uit en schreven een bericht

83
00:03:16,000 --> 00:03:18,000
op een stuk zijde. Hier is de boodschap.

84
00:03:18,000 --> 00:03:21,000
Net als bij een DVD kan je ze optisch uitlezen.

85
00:03:21,000 --> 00:03:23,000
Dit vereist een stabiele hand. Daarom besloot ik

86
00:03:23,000 --> 00:03:26,000
dat op een podium te doen, ten overstaan van een duizendtal mensen.

87
00:03:27,000 --> 00:03:29,000
Laat eens zien.

88
00:03:29,000 --> 00:03:31,000
Zoals je ziet is de film transparant

89
00:03:31,000 --> 00:03:33,000
en dan ...

90
00:03:38,000 --> 00:03:45,000
(Applaus)

91
00:03:45,000 --> 00:03:47,000
De meest opmerkelijke prestatie is dat ik mijn hand

92
00:03:47,000 --> 00:03:50,000
lang genoeg kon stilhouden om dat te doen.

93
00:03:50,000 --> 00:03:53,000
Als dit materiaal eenmaal

94
00:03:53,000 --> 00:03:55,000
deze eigenschappen heeft,

95
00:03:55,000 --> 00:03:57,000
kun je er een heleboel dingen mee doen.

96
00:03:57,000 --> 00:03:59,000
Het is eigenlijk niet beperkt tot films.

97
00:03:59,000 --> 00:04:02,000
Het materiaal kan allerlei vormen aannemen.

98
00:04:02,000 --> 00:04:05,000
Je gaat dan een beetje gek doen en er verschillende optische componenten mee maken,

99
00:04:05,000 --> 00:04:07,000
zoals deze microprisma's, die je

100
00:04:07,000 --> 00:04:09,000
als reflecterende tape op je loopschoenen hebt.

101
00:04:09,000 --> 00:04:11,000
Of je kunt mooie dingen doen

102
00:04:11,000 --> 00:04:13,000
en ze op camera vastleggen.

103
00:04:13,000 --> 00:04:16,000
Je kunt een derde dimensie aan de film toevoegen.

104
00:04:16,000 --> 00:04:18,000
Als je onder de juiste hoek kijkt,

105
00:04:18,000 --> 00:04:21,000
kan je een hologram zien verschijnen in deze film van zijde.

106
00:04:23,000 --> 00:04:25,000
Maar je kunt ook andere dingen doen.

107
00:04:25,000 --> 00:04:27,000
Je kunt je voorstellen dat je misschien een een zuiver proteïne als lichtgeleider kunt gebruiken,

108
00:04:27,000 --> 00:04:29,000
en op die manier hebben we optische vezels gemaakt.

109
00:04:29,000 --> 00:04:32,000
Maar zijde is veelzijdig en gaat verder dan optica.

110
00:04:32,000 --> 00:04:34,000
Je kunt verschillende vormen bedenken.

111
00:04:34,000 --> 00:04:37,000
Als je bijvoorbeeld bang bent om naar de dokter te gaan voor een naaldprik,

112
00:04:37,000 --> 00:04:39,000
kunnen we micronaalden gebruiken.

113
00:04:39,000 --> 00:04:41,000
Op het scherm zie je een mensenhaar

114
00:04:41,000 --> 00:04:43,000
bovenop een naald die van zijde is gemaakt -

115
00:04:43,000 --> 00:04:45,000
gewoon om je een gevoel van de grootte ervan te geven.

116
00:04:45,000 --> 00:04:47,000
Maar je kunt ook grotere dingen maken.

117
00:04:47,000 --> 00:04:49,000
Je kunt tandwielen, bouten en moeren maken -

118
00:04:49,000 --> 00:04:52,000
die je bij Whole Foods kunt kopen.

119
00:04:52,000 --> 00:04:55,000
Die tandwielen werken ook in water.

120
00:04:55,000 --> 00:04:57,000
Je kan aan alternatieve mechanische onderdelen denken.

121
00:04:57,000 --> 00:05:00,000
Misschien vind je wel een toepassing voor dat vloeibare Kevlar als je iets sterks nodig hebt

122
00:05:00,000 --> 00:05:03,000
om bijvoorbeeld perifere aderen te vervangen,

123
00:05:03,000 --> 00:05:05,000
of misschien zelfs een heel bot.

124
00:05:05,000 --> 00:05:07,000
Zo heb je hier een voorbeeld

125
00:05:07,000 --> 00:05:09,000
van een kleine schedel -

126
00:05:09,000 --> 00:05:11,000
laten we hem mini-Yorick noemen.

127
00:05:11,000 --> 00:05:14,000
(Gelach)

128
00:05:14,000 --> 00:05:17,000
Je kunt er dingen als bekertjes van maken,

129
00:05:17,000 --> 00:05:20,000
en als je er wat goud en halfgeleiders aan toevoegt,

130
00:05:20,000 --> 00:05:23,000
kan je er sensoren van maken die je op oppervlakken van voedingsmiddelen kan kleven.

131
00:05:23,000 --> 00:05:25,000
Je kunt er plooibare elektronica mee maken

132
00:05:25,000 --> 00:05:27,000
en er zelfs dingen mee inpakken.

133
00:05:27,000 --> 00:05:30,000
Of als je de mode wil volgen, maak je er zijden LEDtatoeages mee.

134
00:05:30,000 --> 00:05:33,000
Veelzijdigheid troef dus

135
00:05:33,000 --> 00:05:35,000
in de materiaalvormen

136
00:05:35,000 --> 00:05:38,000
van zijde.

137
00:05:38,000 --> 00:05:40,000
Maar er zijn nog enkele unieke eigenschappen.

138
00:05:40,000 --> 00:05:43,000
Waarom zou je het voor al deze dingen gaan gebruiken?

139
00:05:43,000 --> 00:05:45,000
Ik vermeldde het al even:

140
00:05:45,000 --> 00:05:47,000
proteïne is biologisch afbreekbaar en biocompatibel.

141
00:05:47,000 --> 00:05:50,000
Hier zie je een foto van een weefselsectie.

142
00:05:50,000 --> 00:05:53,000
Wat betekent het dat het biologisch afbreekbaar en biocompatibel is?

143
00:05:53,000 --> 00:05:56,000
Je kunt het in het lichaam implanteren zonder dat je het geïmplanteerde weer moet weghalen.

144
00:05:56,000 --> 00:06:00,000
Dit betekent dat alle apparaten en alle vormen die je eerder hebt gezien,

145
00:06:00,000 --> 00:06:03,000
in principe geïmplanteerd en weer geabsorbeerd kunnen worden.

146
00:06:03,000 --> 00:06:05,000
Je ziet daar in die weefselsectie

147
00:06:05,000 --> 00:06:08,000
in feite een reflectortape.

148
00:06:08,000 --> 00:06:11,000
Daardoor ben je 's nachts beter zichtbaar voor auto's.

149
00:06:11,000 --> 00:06:14,000
Op dezelfde manier kan je, als je weefsel verlicht,

150
00:06:14,000 --> 00:06:16,000
de diepere delen van het weefsel beter zien

151
00:06:16,000 --> 00:06:18,000
door die reflecterende tape van zijde.

152
00:06:18,000 --> 00:06:20,000
Je ziet dat het gereïntegreerd wordt in het weefsel.

153
00:06:20,000 --> 00:06:22,000
Reïntegratie in het menselijk lichaam

154
00:06:22,000 --> 00:06:24,000
is niet het enige.

155
00:06:24,000 --> 00:06:27,000
Ook reïntegratie in het milieu is belangrijk.

156
00:06:27,000 --> 00:06:29,000
Proteïne heeft een beperkte levensduur,

157
00:06:29,000 --> 00:06:31,000
en zo'n zijden beker

158
00:06:31,000 --> 00:06:34,000
kan zonder schuldgevoel worden weggegooid.

159
00:06:34,000 --> 00:06:41,000
(Applaus)

160
00:06:41,000 --> 00:06:44,000
In tegenstelling tot de polystyreenbekers

161
00:06:44,000 --> 00:06:47,000
die onze stortplaatsen helaas opvullen.

162
00:06:47,000 --> 00:06:49,000
Het is eetbaar,

163
00:06:49,000 --> 00:06:51,000
zodat je voedsel slim kan verpakken

164
00:06:51,000 --> 00:06:53,000
en het voedsel in de verpakking koken.

165
00:06:53,000 --> 00:06:55,000
Het smaakt niet goed,

166
00:06:55,000 --> 00:06:57,000
daar heb ik nog wat hulp bij nodig.

167
00:06:57,000 --> 00:07:00,000
Maar waarschijnlijk het meest opmerkelijke is dat het volledig recycleerbaar is.

168
00:07:00,000 --> 00:07:02,000
Zijde vormt tijdens het zelfassemblageproces

169
00:07:02,000 --> 00:07:04,000
een cocon voor biologisch materiaal.

170
00:07:04,000 --> 00:07:06,000
Als je het recept wijzigt,

171
00:07:06,000 --> 00:07:08,000
en dingen toevoegt bij het gieten

172
00:07:08,000 --> 00:07:10,000
- door dingen toe te voegen aan je vloeibare zijdeoplossing -

173
00:07:10,000 --> 00:07:12,000
of deze dingen nu enzymen zijn

174
00:07:12,000 --> 00:07:15,000
of antilichamen of vaccins,

175
00:07:15,000 --> 00:07:17,000
het zelfassemblageproces

176
00:07:17,000 --> 00:07:20,000
zorgt ervoor dat de biologische functie van deze bijmengingen behouden blijft.

177
00:07:20,000 --> 00:07:23,000
Dat maakt het materiaal actief

178
00:07:23,000 --> 00:07:25,000
en interactief voor het milieu.

179
00:07:25,000 --> 00:07:27,000
Daardoor kan die schroef waar je te voren aan dacht,

180
00:07:27,000 --> 00:07:29,000
worden gebruikt om

181
00:07:29,000 --> 00:07:32,000
een bot - een gebroken bot - aan elkaar te schroeven,

182
00:07:32,000 --> 00:07:34,000
maar ook om aan datzelfde bot geneesmiddelen af te leveren,

183
00:07:34,000 --> 00:07:37,000
terwijl het aan het genezen is bijvoorbeeld.

184
00:07:37,000 --> 00:07:40,000
Je zou geneesmiddelen in je portemonnee kunnen bewaren in plaats van in je koelkast.

185
00:07:40,000 --> 00:07:43,000
Zo hebben we een zijden kaartje

186
00:07:43,000 --> 00:07:45,000
met penicilline in.

187
00:07:45,000 --> 00:07:47,000
We hebben penicilline twee maanden lang opgeslagen

188
00:07:47,000 --> 00:07:49,000
bij 60 graden Celsius of 140 graden Fahrenheit

189
00:07:49,000 --> 00:07:52,000
zonder verlies aan werkzaamheid van de penicilline.

190
00:07:52,000 --> 00:07:54,000
Dat zou ---

191
00:07:54,000 --> 00:07:58,000
(Applaus)

192
00:07:58,000 --> 00:08:00,000
een goed alternatief kunnen zijn

193
00:08:00,000 --> 00:08:03,000
voor met zonne-energie gekoelde kamelen.

194
00:08:03,000 --> 00:08:06,000
Natuurlijk heeft opslag geen zin als je het niet kan gebruiken.

195
00:08:06,000 --> 00:08:10,000
Een andere unieke eigenschap van dit materiaal is

196
00:08:10,000 --> 00:08:13,000
dat deze materialen programmeerbaar afbreekbaar zijn.

197
00:08:13,000 --> 00:08:15,000
Hier zie je het verschil.

198
00:08:15,000 --> 00:08:18,000
Bovenaan heb je een film die geprogrammeerd is om niet te worden afgebroken

199
00:08:18,000 --> 00:08:21,000
en beneden een film die is geprogrammeerd om te worden afgebroken in water.

200
00:08:21,000 --> 00:08:23,000
Je ziet dat de film op de bodem

201
00:08:23,000 --> 00:08:25,000
vrijgeeft wat erin zit.

202
00:08:25,000 --> 00:08:28,000
We krijgen dus wat we eerder hadden opgeslagen, terug.

203
00:08:28,000 --> 00:08:31,000
Dit zorgt voor een gecontroleerde afgifte van medicijnen

204
00:08:31,000 --> 00:08:34,000
en voor reïntegratie in het milieu

205
00:08:34,000 --> 00:08:36,000
van al deze vormen die je hebt gezien.

206
00:08:36,000 --> 00:08:39,000
De 'draad' van de ontdekking is dat we hier een echte draad hebben.

207
00:08:39,000 --> 00:08:42,000
We zijn gepassioneerd door dit idee: wat je ook wil doen,

208
00:08:42,000 --> 00:08:44,000
of je nu een ader of een bot wil vervangen,

209
00:08:44,000 --> 00:08:47,000
of misschien meer duurzame micro-elektronica wil ontwerpen,

210
00:08:47,000 --> 00:08:49,000
of misschien koffie wil drinken uit een bekertje

211
00:08:49,000 --> 00:08:51,000
en het weggooien zonder scrupules,

212
00:08:51,000 --> 00:08:53,000
of je geneesmiddelen bijhouden in je zak,

213
00:08:53,000 --> 00:08:55,000
ze afleveren in je lichaam

214
00:08:55,000 --> 00:08:57,000
of ze vervoeren door de woestijn,

215
00:08:57,000 --> 00:08:59,000
het antwoord kan misschien worden gevonden in een zijdedraad.

216
00:08:59,000 --> 00:09:01,000
Dank je.

217
00:09:01,000 --> 00:09:19,000
(Applaus)