Obrigado.
Estou encantado por estar aqui.
Vou falar-vos de um novo e antigo material
que continua a surpreender-nos,
e pode ter um enorme impacto na forma como abordamos
a ciência dos materiais, a alta tecnologia
e, talvez, ao mesmo tempo,
ter consequências na medicina, na saúde global e na reflorestação.
Parece impressionante...
Vou dizer-vos um pouco mais...
Este material tem características demasiado boas para parecerem verdade
É um material de produção sustentável,
é processado em água, a temperatura ambiente,
é biodegradável,
pode dissolver-se instantaneamente num copo de água,
ou pode manter-se estável durante anos.
É comestível, é implantável no corpo humano,
sem causar reação imunitária.
Este material é absorvido pelo corpo
É tecnológico, pode incorporar-se em microeletrónica ou fotónica.
Este material espantoso assemelha-se a algo como isto.
Este material é claro e transparente.
Os componentes deste material são só água e proteínas.
Este material é ... a seda.
É um pouco diferente da seda
que estamos habituados a ver, o que coloca a questão
Como reinventamos uma coisa
que esteve connosco durante cinco milénios?
O processo de descoberta, geralmente, é inspirado pela Natureza.
Maravilhamo-nos com o bicho da seda,
a lagarta que aqui vemos a produzir a seda.
O bicho da seda faz uma coisa admirável.
Utiliza dois ingredientes, proteína e água,
produzidos pela glândula,
para produzir um material de proteção excecionalmente robusto,
comparável a fibras sintéticas como o Kevlar.
Assim, no processo inverso
que nós conhecemos
e com que estamos familiarizados
da indústria têxtil,
a indústria têxtil desenrola o casulo
e tece coisas lindíssimas.
Queremos saber como, a partir de água e proteínas,
podemos chegar à forma líquida, e, daí, a este Kevlar natural.
A ideia é inverter este processo
e, partindo do casulo, chegar à glândula sericígena
e obter água e proteínas que são os componentes iniciais.
Recebi esta inspiração há cerca de duas décadas
de uma pessoa com quem tenho a sorte de trabalhar,
David Kaplan.
Assim, obtivemos esta matéria-prima
e decompomo-la nos seus constituintes.
Usamos estes constituintes para fazer uma série de coisas,
por exemplo, esta película.
Aproveitamos uma coisa muito simples.
A receita para fazer estas películas
é aproveitar o facto de as proteínas serem muito inteligentes.
Encontram formas de se juntarem.
Pegamos na solução de seda, espalhamo-la numa superfície,
e esperamos que as proteínas se juntem.
Depois, destacamos a proteína e obtemos esta película,
quando as proteínas se juntam depois de a água se evaporar.
Referi que a película também é tecnológica.
O que é que isto significa?
Significa que podemos combinar este material
com outros componentes tipicamente tecnológicos,
como a microeletrónica e a nanotecnologia.
Esta imagem do DVD
ilustra o facto
de a seda acompanhar detalhes muito subtis da superfície,
o que permite reproduzir detalhes à escala nanométrica.
É, assim, possível reproduzir a informação
contida neste DVD.
Podemos armazenar informação numa película de água e proteína.
Escrevemos uma mensagem num pedaço de seda,
que está aqui, a mensagem está aqui.
Tal como no DVD, podemos proceder a uma leitura ótica,
o que requer uma mão muito segura,
pelo que decidi fazê-lo num palco, em frente a mil pessoas.
Vejamos.
Como podem ver, a película passa por aqui
e então...
(Aplausos)
O mais importante
é que a minha mão se manteve firme o tempo suficiente para o efeito.
Assim, com as características
deste material,
podemos fazer uma série de coisas,
não apenas limitadas a películas.
A seda pode assumir muitas outras formas
incluindo componentes óticos,
conjuntos de microprismas
como a fita refletora utilizada nas sapatilhas de corrida
Ou podemos fazer coisas bonitas
capturáveis pelas máquinas fotográficas.
Podemos adicionar tridimensionalidade à película
Se o ângulo for o correto,
vemos aparecer um holograma nesta película de seda.
Mas podemos fazer outras coisas.
Podemos utilizar proteína pura para conduzir luz,
por isso criámos fibras óticas.
Mas a versatilidade da seda ultrapassa esta utilização
Podemos pensar em diferentes formatos
Se, por exemplo, têm medo das agulhas dos consultórios médicos,
podem utilizar uma série de microagulhas
O que veem no ecrã é um cabelo humano
comparado com uma agulha feita de seda,
para vos dar uma ideia da dimensão..
Podemos fazer objetos maiores.
como parafusos, porcas, rodas dentadas
que podemos comprar em "Whole Foods."
Estas peças também funcionam dentro de água.
Podemos pensar em partes mecânicas alternativas.
Podemos usar este líquido, se necessitarmos de um material resistente
por exemplo, para substituir veias periféricas,
ou talvez um osso completo.
Aqui está um pequeno exemplo
de um pequeno crânio
a que chamamos mini Yorick.
(Risos)
Podemos fazer chávenas, por exemplo.
Se adicionarmos um pouco de ouro, ou alguns semicondutores
podemos fazer sensores que se fixam na superfície dos alimentos.
Podemos fazer componentes eletrónicos
que se dobram e enrolam.
Ou, no campo da moda, podemos fazer tatuagens com seda.
Temos, portanto, versatilidade
nos formatos de materiais
que podemos fazer a partir da seda.
Mas temos alguns problemas.
Ou seja, porquê fazer todas estas coisas?
Mencionei a principal causa, no início.
A proteína é biodegradável e biocompatível.
Vejam esta imagem do pedaço de um tecido.
O que significa biodegradável e biocompatível?
Podemos implantar este material no corpo sem necessidade de recuperação posterior,
o que quer dizer que todos os objectos que viram antes
podem, em princípio, ser implantados e desaparecer.
Estamos a ver, nesta secção,
uma fita refletora,
semelhante às que vemos à noite, num automóvel.
Se pudermos iluminar o material
podemos ver melhor o seu interior
porque a fita refletora é feita de seda.
Como podem ver, é reabsorvida pelo tecido.
A reintegração no corpo humano,
não é o único ponto
A reintegração no ambiente também é importante
Temos uma velocidade de decomposição das proteínas,
e uma chávena de seda como esta
pode ser deitada fora sem problemas.
(Aplausos)
Contrariamente às chávenas de polistireno
que, infelizmente, contaminam a natureza diariamente.
É comestível,
pelo que podemos utilizá-la para guardar alimentos,
podemos cozinhá-la.
Não tem um sabor agradável
— aqui vou precisar de ajuda —
mas o mais importante é o fecho do ciclo.
A seda, durante o seu processo de formação
atua como um casulo para a matéria orgânica.
Se mudarmos a receita,
e adicionarmos alguns ingredientes, nesta fase,
— vamos adicionar uns ingredientes extras,
enzimas, anticorpos, ou vacinas,
o processo de autoformação
preserva a função biológica destes components,
tornando os materiais ambientalmente ativos
e interativos.
Assim, o parafuso que viram há pouco
pode ser utilizado
para fixar um osso — um osso partido —
e administrar medicamentos ao mesmo tempo,
enquanto o osso recupera, por exemplo.
Ou podemos guardar remédios na carteira, e não no frigorífico.
Fizemos um cartão de seda
com penicilina
e armazenámos penicilina a 60ºC,
durante dois meses, sem perda da eficácia do princípio ativo.
(Aplausos)
Estes métodos poderiam ser boas alternativas
a camelos refrigerados por energia solar. (Risos)
Claro que não há nenhuma vantage em guarder, se não forem usados.
Temos outra característica única neste material.
Podemos programar a sua biodegradação
Vejam aqui a diferença.
No topo, temos uma película que foi programada para não se degradar
e, em baixo, uma película programada para se degradar em água.
Vemos que a película que está em baixo
liberta o que está lá dentro,
permitindo a recuperação do que foi armazenado
o que permite uma libertação controlada do produto químico
para reintegração no ambiente
em todos os formatos que apresentei.
Este fio condutor de descoberta é, de facto, um fio condutor
Estamos entusiasmados com a ideia de que, façamos o que quer que seja,
substituir uma veia ou um osso,
equipamento de microeletrónica mais sustentável,
beber um café numa chávena
e deitá-la fora sem remorsos,,
transportar os medicamentos no bolso,
administrá-los dentro do nosso corpo,
ou transportá-los pelo deserto,
a resposta pode estar num fio de seda.
Obrigado.
(Aplausos)