1 00:00:00,000 --> 00:00:02,000 Obrigado. 2 00:00:02,000 --> 00:00:04,000 Estou emocionado por estar aqui. 3 00:00:04,000 --> 00:00:07,000 Vou falar-vos de um novo / antigo material 4 00:00:07,000 --> 00:00:09,000 que continua a surpreender-nos, 5 00:00:09,000 --> 00:00:11,000 com o enorme impacto que tem na forma como pensamos 6 00:00:11,000 --> 00:00:14,000 sobre a Ciência dos materiais, alta tecnologia -- 7 00:00:14,000 --> 00:00:16,000 e, provavelmente, ao mesmo tempo, 8 00:00:16,000 --> 00:00:19,000 terá consequências nas áreas da medicina, saúde global, e reflorestação. 9 00:00:19,000 --> 00:00:21,000 Parece impressionante... 10 00:00:21,000 --> 00:00:23,000 Vou dizer-Vos um pouco mais... 11 00:00:23,000 --> 00:00:26,000 Este material apresenta algumas características que parecem ser demasiado boas para ser verdade 12 00:00:26,000 --> 00:00:28,000 É sustentável; é um material de produção sustentável 13 00:00:28,000 --> 00:00:30,000 é processado em água, a temperatura ambiente -- 14 00:00:30,000 --> 00:00:32,000 é biodegradável 15 00:00:32,000 --> 00:00:35,000 - pode dissolver-se instantaneamente num copo de água - 16 00:00:35,000 --> 00:00:37,000 ou pode manter-se estável durante anos. 17 00:00:37,000 --> 00:00:39,000 É comestível, é implantável no corpo humano 18 00:00:39,000 --> 00:00:41,000 sem causar reacção imunitária. 19 00:00:41,000 --> 00:00:43,000 De facto, este material é absorvido pelo corpo 20 00:00:43,000 --> 00:00:45,000 É 'tecnológico', 21 00:00:45,000 --> 00:00:47,000 pode incorporar-se em microelectrónica, 22 00:00:47,000 --> 00:00:49,000 ou fotónica. 23 00:00:49,000 --> 00:00:51,000 E este material espantoso 24 00:00:51,000 --> 00:00:54,000 assemelha-se a algo como isto. 25 00:00:54,000 --> 00:00:57,000 Este material é claro e transparente. 26 00:00:57,000 --> 00:01:00,000 Os componentes deste material são só água e proteínas. 27 00:01:00,000 --> 00:01:03,000 Este material é ... seda. 28 00:01:03,000 --> 00:01:05,000 É um pouco diferente 29 00:01:05,000 --> 00:01:07,000 da seda que estamos habituados a ver... 30 00:01:07,000 --> 00:01:09,000 ... o que coloca a questão - Como reinventar algo 31 00:01:09,000 --> 00:01:12,000 que esteve connosco durante cinco milénios? 32 00:01:12,000 --> 00:01:15,000 O processo de descoberta é, geralmente, inspirado pela Natureza. 33 00:01:15,000 --> 00:01:17,000 Maravilhemo-nos com o bicho da seda -- 34 00:01:17,000 --> 00:01:20,000 a lagarta que aqui vemos produzindo a sua seda. 35 00:01:20,000 --> 00:01:22,000 O bicho da (Bombyx mori) seda faz algo admirável; 36 00:01:22,000 --> 00:01:24,000 Utiliza dois ingredientes, proteína e água, 37 00:01:24,000 --> 00:01:26,000 produzidos na sua glândula sericígena, 38 00:01:26,000 --> 00:01:29,000 para produzir um material excepcionalment robusto, para a sua protecção --- 39 00:01:29,000 --> 00:01:31,000 comparável a fibras sintéticas 40 00:01:31,000 --> 00:01:33,000 como o Kevlar ®. 41 00:01:33,000 --> 00:01:35,000 Assim, no processo inverso 42 00:01:35,000 --> 00:01:37,000 que nós conhecemos 43 00:01:37,000 --> 00:01:39,000 e com que estamos familiarizados 44 00:01:39,000 --> 00:01:41,000 da indústria têxtil, 45 00:01:41,000 --> 00:01:44,000 o processo 'desenrola' o casulo 46 00:01:44,000 --> 00:01:46,000 e produz coisas lindíssimas. 47 00:01:46,000 --> 00:01:48,000 Queremos saber como, a partir de água e proteínas, 48 00:01:48,000 --> 00:01:51,000 podemos chegar à forma líquida, e, daí, a este "Kevlar" natural. 49 00:01:51,000 --> 00:01:53,000 O "truque" 50 00:01:53,000 --> 00:01:56,000 é, de facto, como inverter este processo 51 00:01:56,000 --> 00:01:58,000 e, partindo do casulo, chegar à glândula sericígena 52 00:01:58,000 --> 00:02:01,000 e obter água e proteína (que são os componentes iniciais). 53 00:02:01,000 --> 00:02:03,000 E este "truque", esta inspiração 54 00:02:03,000 --> 00:02:05,000 recebi-a há cerca de duas décadas 55 00:02:05,000 --> 00:02:09,000 de uma pessoa com quem tenho a sorte de trabalhar, 56 00:02:09,000 --> 00:02:12,000 David Kaplan. 57 00:02:12,000 --> 00:02:14,000 Assim, consideremos esta matéria-prima. 58 00:02:14,000 --> 00:02:17,000 e decomponhamo-la nos seus constituintes. 59 00:02:17,000 --> 00:02:19,000 Podemos utilizar estes constituintes para fazer coisas muito diferentes -- 60 00:02:19,000 --> 00:02:21,000 por exemplo, películas. 61 00:02:21,000 --> 00:02:23,000 E podemos aproveitar-nos de algo muito simples. 62 00:02:23,000 --> 00:02:25,000 A receita para fazer estas películas 63 00:02:25,000 --> 00:02:27,000 é aproveitar o facto 64 00:02:27,000 --> 00:02:29,000 de as proteínas serem muito "inteligentes" 65 00:02:29,000 --> 00:02:31,000 ... encontram formas de se auto-arrumarem 66 00:02:31,000 --> 00:02:34,000 Pegamos na solução de seda, espalhamo-la numa superfície, 67 00:02:34,000 --> 00:02:36,000 e esperamos que a proteína se auto-arrume. 68 00:02:36,000 --> 00:02:39,000 destacamos o "resíduo" e obtemos esta película, 69 00:02:39,000 --> 00:02:42,000 criada à medida que o solvente se evaporou e as moléculas se encaixaram umas nas outras... 70 00:02:42,000 --> 00:02:44,000 Mencionei a utilização tecnológica desta palícula; 71 00:02:44,000 --> 00:02:46,000 O que quer isto significa? 72 00:02:46,000 --> 00:02:49,000 Significa que podemos combinar este material 73 00:02:49,000 --> 00:02:51,000 com outros componentes tecnológicos, 74 00:02:51,000 --> 00:02:54,000 como componentes da microelectrónica ou nanotecnologia. 75 00:02:54,000 --> 00:02:56,000 ... e esta imagem de um DVD 76 00:02:56,000 --> 00:02:58,000 ilustra o facto 77 00:02:58,000 --> 00:03:02,000 de a seda acompanhar detalhes muito subtis da superfície, 78 00:03:02,000 --> 00:03:05,000 o que permite replicar detalhes a nível nano (micro) scópico. 79 00:03:05,000 --> 00:03:07,000 É, assim, possível replicar a informação 80 00:03:07,000 --> 00:03:10,000 contida neste DVD. 81 00:03:10,000 --> 00:03:13,000 Podemos armazenar informação num suporte de água e proteína. 82 00:03:13,000 --> 00:03:16,000 Podemos escrever uma mensagem num pedaço de seda, 83 00:03:16,000 --> 00:03:18,000 aqui está, a mensagem está aqui. 84 00:03:18,000 --> 00:03:21,000 E, tal como o DVD, podemos proceder a uma leitura óptica, 85 00:03:21,000 --> 00:03:23,000 o que requer uma mão muito segura, 86 00:03:23,000 --> 00:03:26,000 pelo que decidi fazê-lo num palco, em frente a mil pessoas. 87 00:03:27,000 --> 00:03:29,000 Vejamos... 88 00:03:29,000 --> 00:03:31,000 Como podem ver, a película passa por aqui 89 00:03:31,000 --> 00:03:33,000 e então... 90 00:03:38,000 --> 00:03:45,000 (palmas...) 91 00:03:45,000 --> 00:03:47,000 E o mais importante... 92 00:03:47,000 --> 00:03:50,000 é que a minha mão se manteve firme o tempo suficiente para o efeito... 93 00:03:50,000 --> 00:03:53,000 Assim, com as características 94 00:03:53,000 --> 00:03:55,000 deste material, 95 00:03:55,000 --> 00:03:57,000 podemos fazer uma série de coisas. 96 00:03:57,000 --> 00:03:59,000 não apenas limitadas a películas; 97 00:03:59,000 --> 00:04:02,000 a seda pode assumir muitas outras formas 98 00:04:02,000 --> 00:04:05,000 incluindo componentes ópticos 99 00:04:05,000 --> 00:04:07,000 conjuntos de microprismas 100 00:04:07,000 --> 00:04:09,000 como a fita reflectora utilizada nas sapatilhas de corrida 101 00:04:09,000 --> 00:04:11,000 Ou podemos fazer coisas bonitas 102 00:04:11,000 --> 00:04:13,000 capturáveis pelas máquinas fotográficas. 103 00:04:13,000 --> 00:04:16,000 Podemos adicionar tridimensionalidade à película que vimos antes... 104 00:04:16,000 --> 00:04:18,000 ... e, se o ângulo for o correcto, 105 00:04:18,000 --> 00:04:21,000 podemos ver aparecer um holograma nesta película de seda. 106 00:04:23,000 --> 00:04:25,000 Mas podemos ainda fazer outras coisas. 107 00:04:25,000 --> 00:04:27,000 Podemos utilizar proteína pura para conduzir luz, 108 00:04:27,000 --> 00:04:29,000 e por isso criámos fibras ópticas. 109 00:04:29,000 --> 00:04:32,000 Mas a versatilidade da seda ultrapassa esta utilização 110 00:04:32,000 --> 00:04:34,000 Podemos pensar em diferentes formatos 111 00:04:34,000 --> 00:04:37,000 Se, por exemplo, tem medo das agulhas dos consultórios médicos, 112 00:04:37,000 --> 00:04:39,000 pode utilizar uma série de microagulhas 113 00:04:39,000 --> 00:04:41,000 O que está projectado no ecrâ é um cabelo humano 114 00:04:41,000 --> 00:04:43,000 comparado com uma agulha feita de seda -- 115 00:04:43,000 --> 00:04:45,000 para Vos dar uma ideia das dimensões relativas. 116 00:04:45,000 --> 00:04:47,000 Podemos fazer objectos maiores. 117 00:04:47,000 --> 00:04:49,000 como parafusos, porcas, rodas dentadas -- 118 00:04:49,000 --> 00:04:52,000 que pode comprar em "Whole Foods." 119 00:04:52,000 --> 00:04:55,000 Estas peças podem operar em água 120 00:04:55,000 --> 00:04:57,000 podemos pensar em partes mecânicas 121 00:04:57,000 --> 00:05:00,000 e podemos pensar em utilizar este material se necessitarmos de um material resistente 122 00:05:00,000 --> 00:05:03,000 para substituir veias periféricas, por exemplo 123 00:05:03,000 --> 00:05:05,000 ou talvez um osso completo. 124 00:05:05,000 --> 00:05:07,000 Aqui está um pequeno exemplo 125 00:05:07,000 --> 00:05:09,000 ou talvez um pequeno crânio--- 126 00:05:09,000 --> 00:05:11,000 que poderemos chamar mini Yorick (cf. Hamlet/Shakespeare). 127 00:05:11,000 --> 00:05:14,000 (risos) 128 00:05:14,000 --> 00:05:17,000 Podemos fazer chávenas, por exemplo 129 00:05:17,000 --> 00:05:20,000 e, se adicionarmos um pouco de ouro, podemos obter semicondutores 130 00:05:20,000 --> 00:05:23,000 podemos faze sensores que se fixam na superfície de bens alimentares 131 00:05:23,000 --> 00:05:25,000 podemos fazer componentes electrónicos 132 00:05:25,000 --> 00:05:27,000 que se dobram e enrolam 133 00:05:27,000 --> 00:05:30,000 ou, no campo da moda, podemos fazer tatuagens com LEDs 134 00:05:30,000 --> 00:05:33,000 Temos, portanto, versatilidade 135 00:05:33,000 --> 00:05:35,000 no que podemos obter 136 00:05:35,000 --> 00:05:38,000 a partir da seda. 137 00:05:38,000 --> 00:05:40,000 Mas temos alguns desafios... 138 00:05:40,000 --> 00:05:43,000 Porque quereríamos, de facto, fazer algumas destas coisas? 139 00:05:43,000 --> 00:05:45,000 Mencionei a principal causa, no início 140 00:05:45,000 --> 00:05:47,000 a proteína é biodegradável e biocompatível. 141 00:05:47,000 --> 00:05:50,000 Vejam esta imagem de uma secção de um tecido 142 00:05:50,000 --> 00:05:53,000 o que significa biodegradável e biocompatível? 143 00:05:53,000 --> 00:05:56,000 Podemos implantar este material no corpo sem necessidade de recuperação posterior 144 00:05:56,000 --> 00:06:00,000 o que quer dizer que todos os objectos que viram antes 145 00:06:00,000 --> 00:06:03,000 podem, em princípio, ser implantados e desaparecer. 146 00:06:03,000 --> 00:06:05,000 E o que estamos a ver, nesta secção, 147 00:06:05,000 --> 00:06:08,000 é uma fita reflectora. 148 00:06:08,000 --> 00:06:11,000 semelhante às que são usadas para sermos vistos à noite, pelos condutores de veículos automóveis... 149 00:06:11,000 --> 00:06:14,000 se pudermos iluminar o material 150 00:06:14,000 --> 00:06:16,000 poderemos ver melhor o seu interior 151 00:06:16,000 --> 00:06:18,000 porque a fita reflectora é feita de seda. 152 00:06:18,000 --> 00:06:20,000 e, como podem ver, é reabsorvida pelo tecido. 153 00:06:20,000 --> 00:06:22,000 e a reintegração, no corpo humano, 154 00:06:22,000 --> 00:06:24,000 não é o único ponto 155 00:06:24,000 --> 00:06:27,000 Também a "reintegração" ambiental é importante 156 00:06:27,000 --> 00:06:29,000 Temos uma velocidade de decomposição das proteínas, 157 00:06:29,000 --> 00:06:31,000 e uma chávena de seda como esta 158 00:06:31,000 --> 00:06:34,000 pode ser descartada sem culpa. 159 00:06:34,000 --> 00:06:41,000 (Palmas) 160 00:06:41,000 --> 00:06:44,000 Contrariamente às chávenas de polistireno 161 00:06:44,000 --> 00:06:47,000 que, infelizmente, contaminam a natureza diariamente 162 00:06:47,000 --> 00:06:49,000 - é comestível 163 00:06:49,000 --> 00:06:51,000 pelo que pode utilizá-la para acomodar bens alimentares 164 00:06:51,000 --> 00:06:53,000 pode cozinhá-la 165 00:06:53,000 --> 00:06:55,000 Não tem um sabor particularmente agradável 166 00:06:55,000 --> 00:06:57,000 - preciso de ajuda neste ponto - 167 00:06:57,000 --> 00:07:00,000 mas o mais importante é o fecho do ciclo. 168 00:07:00,000 --> 00:07:02,000 A seda, durante o seu processo de formação 169 00:07:02,000 --> 00:07:04,000 actua como um casulo para a matéria orgânica 170 00:07:04,000 --> 00:07:06,000 pelo que se mudarmos a receita, 171 00:07:06,000 --> 00:07:08,000 e adicionarmos alguns ingredientes nesta fase -- 172 00:07:08,000 --> 00:07:10,000 vamos adicionar alguns ingredientes extras -- 173 00:07:10,000 --> 00:07:12,000 estamos a adicionar enzimas 174 00:07:12,000 --> 00:07:15,000 ou anticorpos, ou vacinas, 175 00:07:15,000 --> 00:07:17,000 o processo de auto-formação 176 00:07:17,000 --> 00:07:20,000 preserva a função biológica destes componentes 177 00:07:20,000 --> 00:07:23,000 tornando o produto ambientalmente activo 178 00:07:23,000 --> 00:07:25,000 e interactivo. 179 00:07:25,000 --> 00:07:27,000 Assim, o parafuso que viu há pouco 180 00:07:27,000 --> 00:07:29,000 pode, de facto, ser utilizado 181 00:07:29,000 --> 00:07:32,000 para fixar um osso - um osso partido -- 182 00:07:32,000 --> 00:07:34,000 e administrar medicamentos ao mesmo tempo, 183 00:07:34,000 --> 00:07:37,000 enquanto o osso se recupera 184 00:07:37,000 --> 00:07:40,000 ou pode conservar remédios na sua carteira, e não no frigorífico. 185 00:07:40,000 --> 00:07:43,000 Fizemos um cartão de seda 186 00:07:43,000 --> 00:07:45,000 com penicilina 187 00:07:45,000 --> 00:07:47,000 e armazenámos penicilina a 60ºC 188 00:07:47,000 --> 00:07:49,000 (140 ºF) 189 00:07:49,000 --> 00:07:52,000 durante dois meses, sem perda da eficácia do princípio activo. 190 00:07:52,000 --> 00:07:54,000 Assim, estes métodos -- 191 00:07:54,000 --> 00:07:58,000 (Palmas) 192 00:07:58,000 --> 00:08:00,000 poderiam ser boas alternativas 193 00:08:00,000 --> 00:08:03,000 a camelos refrigerados a energia solar. 194 00:08:03,000 --> 00:08:06,000 Claro que não há nenhuma vantagem em guardar se não se usar 195 00:08:06,000 --> 00:08:10,000 e temos outra característica única neste material 196 00:08:10,000 --> 00:08:13,000 cuja biodegradação se pode programar 197 00:08:13,000 --> 00:08:15,000 Veja aqui a diferença 198 00:08:15,000 --> 00:08:18,000 No topo, temos uma película que foi programada para não se degradar 199 00:08:18,000 --> 00:08:21,000 e, em baixo, uma película programada para se degradar em água 200 00:08:21,000 --> 00:08:23,000 observa-se que a película que está em baixo 201 00:08:23,000 --> 00:08:25,000 liberta o componente activo 202 00:08:25,000 --> 00:08:28,000 permitindo a recuperação do que foi armazenado 203 00:08:28,000 --> 00:08:31,000 o que permite uma libertação controlada de princípios activos. 204 00:08:31,000 --> 00:08:34,000 e a reintegração (biodegradação) no ambiente 205 00:08:34,000 --> 00:08:36,000 em todos os formatos que apresentei. 206 00:08:36,000 --> 00:08:39,000 Este fio condutor de descoberta é, de facto, um fio condutor 207 00:08:39,000 --> 00:08:42,000 Estamos empolgados com a ideia de que para tudo o que queremos fazer, 208 00:08:42,000 --> 00:08:44,000 quer seja substituir uma veia ou um osso, 209 00:08:44,000 --> 00:08:47,000 ou ter equipamento de microelectónica mais sustentável, 210 00:08:47,000 --> 00:08:49,000 beber um café numa chávena de uso único, 211 00:08:49,000 --> 00:08:51,000 e deitá-la fora sem culpa, 212 00:08:51,000 --> 00:08:53,000 transportar os nossos medicamentos no bolso, 213 00:08:53,000 --> 00:08:55,000 administrá-los dentro do nosso corpo, 214 00:08:55,000 --> 00:08:57,000 ou transportá-los em condições extremas, 215 00:08:57,000 --> 00:08:59,000 a resposta pode estar num fio de seda... 216 00:08:59,000 --> 00:09:01,000 Obrigado. 217 00:09:01,000 --> 00:09:19,000 (Aplausos)