0:00:00.000,0:00:02.000
Спасибо.

0:00:02.000,0:00:04.000
Я очень рад быть здесь.

0:00:04.000,0:00:07.000
Я расскажу о материале одновременно старом и новом,

0:00:07.000,0:00:09.000
который не перестаёт удивлять нас

0:00:09.000,0:00:11.000
и который может повлиять на наше понятие

0:00:11.000,0:00:14.000
о науке о материалах, о высоких технологиях,

0:00:14.000,0:00:16.000
и, возможно, по ходу дела,

0:00:16.000,0:00:19.000
немного помочь медицине, глобальному здравоохранению и лесовосстановлению.

0:00:19.000,0:00:21.000
Вот такое смелое заявление.

0:00:21.000,0:00:23.000
Скажу вам больше.

0:00:23.000,0:00:26.000
Некоторые характеристики этого материала могут показаться нереально хорошими.

0:00:26.000,0:00:28.000
Он устойчив. Это устойчивый материал,

0:00:28.000,0:00:30.000
для его обработки нужна только вода комнатной температуры,

0:00:30.000,0:00:32.000
легко биоразлагаемый,

0:00:32.000,0:00:35.000
так что он может у вас на глазах раствориться в стакане воды,

0:00:35.000,0:00:37.000
а может годами оставаться стабильным.

0:00:37.000,0:00:39.000
Он съедобен и имплантируется в организм человека,

0:00:39.000,0:00:41.000
не вызывая иммунной реакции.

0:00:41.000,0:00:43.000
Фактически он реинтегрируется в организме.

0:00:43.000,0:00:45.000
И он технологичен,

0:00:45.000,0:00:47.000
поэтому он применим в микроэлектронике

0:00:47.000,0:00:49.000
и, возможно, волоконной оптике.

0:00:49.000,0:00:51.000
И этот материал

0:00:51.000,0:00:54.000
выглядит примерно так.

0:00:54.000,0:00:57.000
На самом деле этот материал чист и прозрачен.

0:00:57.000,0:01:00.000
Он состоит только из воды и белка.

0:01:00.000,0:01:03.000
Этот материал – шёлк.

0:01:03.000,0:01:05.000
Он несколько отличается

0:01:05.000,0:01:07.000
от того, что мы привыкли думать о шёлке.

0:01:07.000,0:01:09.000
Итак, вопрос в том, как заново открыть то,

0:01:09.000,0:01:12.000
что уже было у нас в течение пяти тысячелетий?

0:01:12.000,0:01:15.000
Процесс открытия, как правило, вдохновляется природой.

0:01:15.000,0:01:17.000
И поэтому мы восхищаемся шелкопрядами –

0:01:17.000,0:01:20.000
здесь вы видите гусеницу, прядущую свою нить.

0:01:20.000,0:01:22.000
Гусеница шелкопряда делает замечательную вещь:

0:01:22.000,0:01:24.000
при помощи двух компонентов, белка и воды,

0:01:24.000,0:01:26.000
которые находятся в её железе,

0:01:26.000,0:01:29.000
она создаёт исключительно жёсткий защитный материал,

0:01:29.000,0:01:31.000
сравнимый с такими техническими волокнами,

0:01:31.000,0:01:33.000
как кевлар.

0:01:33.000,0:01:35.000
И так в процессе обратного инжениринга

0:01:35.000,0:01:37.000
того, что мы знаем,

0:01:37.000,0:01:39.000
что нам уже знакомо

0:01:39.000,0:01:41.000
по текстильной промышленности,

0:01:41.000,0:01:44.000
которая разматывает коконы

0:01:44.000,0:01:46.000
и затем ткёт гламурные вещи.

0:01:46.000,0:01:48.000
Мы хотели понять, как из воды и белка получается

0:01:48.000,0:01:51.000
этот жидкий кевлар, натуральный кевлар.

0:01:51.000,0:01:53.000
Нужно было понять,

0:01:53.000,0:01:56.000
как правильно провести обратный инжиниринг,

0:01:56.000,0:01:58.000
перейти от кокона к железе

0:01:58.000,0:02:01.000
и получить воду и белок, являющийся исходным материалом.

0:02:01.000,0:02:03.000
И это понимание

0:02:03.000,0:02:05.000
пришло около двух десятилетий назад

0:02:05.000,0:02:09.000
от человека, с которым мне очень повезло работать, –

0:02:09.000,0:02:12.000
это Давид Каплан.

0:02:12.000,0:02:14.000
Итак, мы получаем исходный материал.

0:02:14.000,0:02:17.000
Это исходное вещество – это наш строительный материал,

0:02:17.000,0:02:19.000
и мы изготавливаем из него множество вещей,

0:02:19.000,0:02:21.000
например, плёнку.

0:02:21.000,0:02:23.000
Мы пользуемся тем преимуществом, что всё очень просто.

0:02:23.000,0:02:25.000
В рецепте, как сделать плёнку,

0:02:25.000,0:02:27.000
используется тот факт,

0:02:27.000,0:02:29.000
что белки сами по себе работают очень умно.

0:02:29.000,0:02:31.000
Они находят способ собрать самих себя.

0:02:31.000,0:02:34.000
Итак, рецепт прост: вы берёте раствор шёлка, наливаете его

0:02:34.000,0:02:36.000
и ждёте, пока белок соберётся сам.

0:02:36.000,0:02:39.000
Тогда вы отделяете белок и получаете плёнку,

0:02:39.000,0:02:42.000
когда молекулы белка находят друг друга, а вода испаряется.

0:02:42.000,0:02:44.000
Но я упомянул, что плёнка также технологична.

0:02:44.000,0:02:46.000
И что это значит?

0:02:46.000,0:02:49.000
Это значит, что вы можете соединить её

0:02:49.000,0:02:51.000
с некоторыми из типично технологичных вещей,

0:02:51.000,0:02:54.000
вроде микроэлектроники и нанотехнологий.

0:02:54.000,0:02:56.000
Это изображение DVD –

0:02:56.000,0:02:58.000
чтобы проиллюстрировать тот факт,

0:02:58.000,0:03:02.000
что шёлк облегает очень мелкие неровности поверхности,

0:03:02.000,0:03:05.000
то есть, шёлк может повторить их на нано-уровне.

0:03:05.000,0:03:07.000
Таким образом можно копировать информацию,

0:03:07.000,0:03:10.000
записанную на DVD.

0:03:10.000,0:03:13.000
И мы можем хранить информацию на плёнке из воды и белка.

0:03:13.000,0:03:16.000
Мы решили кое-что попробовать и записать сообщение в куске шёлка,

0:03:16.000,0:03:18.000
который у меня в руках, и сообщение – в нём.

0:03:18.000,0:03:21.000
И так же, как в DVD, можно прочитать его оптически.

0:03:21.000,0:03:23.000
Для этого нужно, чтобы руки не тряслись,

0:03:23.000,0:03:26.000
вот почему я решил сделать это на сцене на глазах тысячи людей. (Смех в зале)

0:03:27.000,0:03:29.000
Итак, посмотрим.

0:03:29.000,0:03:31.000
Как вы видите, плёнка прозрачна и пропускает свет,

0:03:31.000,0:03:33.000
и вот...

0:03:38.000,0:03:45.000
(Аплодисменты)

0:03:45.000,0:03:47.000
Настоящий подвиг заключается в том,

0:03:47.000,0:03:50.000
что я смог держать руку неподвижно, чтобы всё получилось.

0:03:50.000,0:03:53.000
Поэтому, если у вас в распоряжении есть

0:03:53.000,0:03:55.000
свойства этого материала,

0:03:55.000,0:03:57.000
вы можете сделать много чего.

0:03:57.000,0:03:59.000
Всё не ограничивается только плёнками.

0:03:59.000,0:04:02.000
Материал может принимать самые различные формы.

0:04:02.000,0:04:05.000
Можно немного посходить с ума и сделать разные оптические компоненты

0:04:05.000,0:04:07.000
или матрицу из микропризм

0:04:07.000,0:04:09.000
вроде отражательной ленты у вас на кроссовках.

0:04:09.000,0:04:11.000
Или можно делать красивые вещи,

0:04:11.000,0:04:13.000
если только камера сможет снять это,

0:04:13.000,0:04:16.000
Вы можете добавить третье измерение в плёнке,

0:04:16.000,0:04:18.000
и если угол правильный,

0:04:18.000,0:04:21.000
вы сможете увидеть, как в шёлковой плёнке появляется голограмма.

0:04:23.000,0:04:25.000
Можно делать и другие вещи.

0:04:25.000,0:04:27.000
Представьте себе, можно использовать чистый белок как световод,

0:04:27.000,0:04:29.000
поэтому мы сделали оптические волокна.

0:04:29.000,0:04:32.000
Но шёлк универсален и выходит за рамки оптики.

0:04:32.000,0:04:34.000
Можете представить себе разные форматы.

0:04:34.000,0:04:37.000
Так, например, если вы боитесь идти к врачу, который будет тыкать в вас иголками,

0:04:37.000,0:04:39.000
мы делаем матрицы микроиголок.

0:04:39.000,0:04:41.000
Здесь на экране вы видите человеческих волос,

0:04:41.000,0:04:43.000
наложенный на иглу, сделанную из шёлка –

0:04:43.000,0:04:45.000
просто чтобы дать вам представление о размере.

0:04:45.000,0:04:47.000
Можно делать и большие вещи.

0:04:47.000,0:04:49.000
Можно делать шестерни, гайки и болты,

0:04:49.000,0:04:52.000
которые продаются в Whole Foods [магазин органических продуктов]

0:04:52.000,0:04:55.000
Эти шестерни работают и в воде.

0:04:55.000,0:04:57.000
Задумайтесь об альтернативных механических частях.

0:04:57.000,0:05:00.000
Можно использовать этот жидкий кевлар для создания прочных вещей,

0:05:00.000,0:05:03.000
например, заменить периферические сосуды,

0:05:03.000,0:05:05.000
или, может быть, целые кости.

0:05:05.000,0:05:07.000
У нас есть здесь маленький пример –

0:05:07.000,0:05:09.000
небольшой череп,

0:05:09.000,0:05:11.000
мы зовём его мини-Йорик.

0:05:11.000,0:05:14.000
(Смех в зале)

0:05:14.000,0:05:17.000
Но можно делать и стаканы, например,

0:05:17.000,0:05:20.000
а если добавить немного золота и полупроводников,

0:05:20.000,0:05:23.000
можно сделать сенсоры, которые клеятся на поверхность продуктов.

0:05:23.000,0:05:25.000
Можно сделать электронику,

0:05:25.000,0:05:27.000
которую можно сгибать и сворачивать.

0:05:27.000,0:05:30.000
Или, если появится такая мода, светодиодные шёлковые татуировки.

0:05:30.000,0:05:33.000
Как вы видите, шёлк

0:05:33.000,0:05:35.000
в смысле формата материала

0:05:35.000,0:05:38.000
даёт полную универсальность.

0:05:38.000,0:05:40.000
Но есть ещё несколько уникальных черт.

0:05:40.000,0:05:43.000
Зачем нам на самом деле делать всё это?

0:05:43.000,0:05:45.000
Я кратко упомянул это в начале:

0:05:45.000,0:05:47.000
белок биологически разлагаем и биосовместим.

0:05:47.000,0:05:50.000
И вы видите, здесь на рисунке срез тканей.

0:05:50.000,0:05:53.000
Что значит "биоразлагаемый" и "биосовместимый"?

0:05:53.000,0:05:56.000
Вы можете имплантировать его в тело, и не нужно будет потом извлекать имплант.

0:05:56.000,0:06:00.000
Это означает, что все устройства, которые вы видели раньше, во всех форматах,

0:06:00.000,0:06:03.000
в принципе могут быть имплантированы и растворены.

0:06:03.000,0:06:05.000
На этом срезе тканей вы видите

0:06:05.000,0:06:08.000
ту самую отражательную ленту.

0:06:08.000,0:06:11.000
Подобно тому, как ночью вас лучше видно из машины,

0:06:11.000,0:06:14.000
идея в том, что будет лучше видно, если осветить ткани,

0:06:14.000,0:06:16.000
вы можете увидеть более глубокие слои ткани,

0:06:16.000,0:06:18.000
потому что в неё заложена отражательная лента из шёлка.

0:06:18.000,0:06:20.000
И вы видите, что она реинтегрируется в ткань.

0:06:20.000,0:06:22.000
Реинтеграция в организм человека –

0:06:22.000,0:06:24.000
не единственно важная вещь.

0:06:24.000,0:06:27.000
Важна также реинтеграция в окружающую среду.

0:06:27.000,0:06:29.000
Итак, у вас есть часы, у вас есть белок,

0:06:29.000,0:06:31.000
и теперь шелковый стаканчик вроде этого

0:06:31.000,0:06:34.000
можно выбрасывать без зазрения совести.

0:06:34.000,0:06:41.000
(Аплодисменты)

0:06:41.000,0:06:44.000
В отличие от полистироловых стаканчиков,

0:06:44.000,0:06:47.000
которые, к сожалению, заполняют наши свалки каждый день.

0:06:47.000,0:06:49.000
Он съедобен,

0:06:49.000,0:06:51.000
так что вы можете сделать умную упаковку для продуктов

0:06:51.000,0:06:53.000
и даже готовить пищу вместе с ним.

0:06:53.000,0:06:55.000
Правда, он невкусный,

0:06:55.000,0:06:57.000
скорее всего в этом мне понадобится помощь.

0:06:57.000,0:07:00.000
Но, наверное, самое замечательное в том, что он проходит полный цикл.

0:07:00.000,0:07:02.000
Шёлк во время процесса самосборки

0:07:02.000,0:07:04.000
действует как кокон для биологической материи.

0:07:04.000,0:07:06.000
И поэтому, если вы измените рецепт,

0:07:06.000,0:07:08.000
и вы добавите что-то в разливку,

0:07:08.000,0:07:10.000
то есть вы добавляете в жидкий раствор шёлка

0:07:10.000,0:07:12.000
такие вещи как ферменты,

0:07:12.000,0:07:15.000
антитела или вакцины,

0:07:15.000,0:07:17.000
а процесс самосборки

0:07:17.000,0:07:20.000
сохраняет биологические функции этих примесей.

0:07:20.000,0:07:23.000
Так шёлк делает материалы экологически активными

0:07:23.000,0:07:25.000
и интерактивными.

0:07:25.000,0:07:27.000
Так что винт, о котором вы позаботитесь заранее,

0:07:27.000,0:07:29.000
на самом деле можно использовать

0:07:29.000,0:07:32.000
для стягивания костей – обломков при переломе –

0:07:32.000,0:07:34.000
и одновременно доставлять туда лекарство

0:07:34.000,0:07:37.000
прямо в процессе сращивания кости.

0:07:37.000,0:07:40.000
Или вы могли бы держать лекарства в бумажнике, а не в холодильнике.

0:07:40.000,0:07:43.000
Мы сделали шёлковые карточки

0:07:43.000,0:07:45.000
с пенициллином.

0:07:45.000,0:07:47.000
Мы хранили пенициллин в таком виде при 60°С,

0:07:47.000,0:07:49.000
или 140°F,

0:07:49.000,0:07:52.000
в течение двух месяцев без потери эффективности пенициллина.

0:07:52.000,0:07:54.000
И это могло бы быть...

0:07:54.000,0:07:58.000
(Аплодисменты)

0:07:58.000,0:08:00.000
потенциально хорошей альтернативой

0:08:00.000,0:08:03.000
верблюдам с холодильниками на солнечной энергии.

0:08:03.000,0:08:06.000
Конечно, нет смысла хранить, если нельзя использовать.

0:08:06.000,0:08:10.000
Ещё одна уникальная черта этого материала –

0:08:10.000,0:08:13.000
его можно запрограммировать на разложение.

0:08:13.000,0:08:15.000
Итак, как вы видите, здесь есть разница.

0:08:15.000,0:08:18.000
Плёнка вверху была запрограммирована не разлагаться,

0:08:18.000,0:08:21.000
плёнка внизу была запрограммирована растворяться в воде.

0:08:21.000,0:08:23.000
И вы видите, что нижняя плёнка

0:08:23.000,0:08:25.000
выпускает то, что было в ней.

0:08:25.000,0:08:28.000
Так можно получать обратно то, что хранилось в шёлке.

0:08:28.000,0:08:31.000
Это позволяет контролируемо доставлять лекарства

0:08:31.000,0:08:34.000
и обеспечивать реинтеграцию в окружающую среду

0:08:34.000,0:08:36.000
всех тех форматов, которые вы видели.

0:08:36.000,0:08:39.000
Итак, красной нитью наших исследований действительно является нить.

0:08:39.000,0:08:42.000
Мы захвачены этой идеей, что можно сделать всё что угодно,

0:08:42.000,0:08:44.000
хотите ли вы заменить сосуды или кости

0:08:44.000,0:08:47.000
или продвинуться дальше в микроэлектронике,

0:08:47.000,0:08:49.000
пить кофе из стаканчика

0:08:49.000,0:08:51.000
и выбрасывать его без зазрения совести,

0:08:51.000,0:08:53.000
держать лекарственные препараты в кармане,

0:08:53.000,0:08:55.000
доставлять их внутрь вашего тела

0:08:55.000,0:08:57.000
или доставлять их через пустыню, –

0:08:57.000,0:08:59.000
ответ на все эти вопросы может быть в нити шёлка.

0:08:59.000,0:09:01.000
Спасибо.

0:09:01.000,0:09:19.000
(Аплодисменты)