1
00:00:00,000 --> 00:00:02,000
Спасибо.

2
00:00:02,000 --> 00:00:04,000
Я очень рад быть здесь.

3
00:00:04,000 --> 00:00:07,000
Я расскажу о материале одновременно старом и новом,

4
00:00:07,000 --> 00:00:09,000
который не перестаёт удивлять нас

5
00:00:09,000 --> 00:00:11,000
и который может повлиять на наше понятие

6
00:00:11,000 --> 00:00:14,000
о науке о материалах, о высоких технологиях,

7
00:00:14,000 --> 00:00:16,000
и, возможно, по ходу дела,

8
00:00:16,000 --> 00:00:19,000
немного помочь медицине, глобальному здравоохранению и лесовосстановлению.

9
00:00:19,000 --> 00:00:21,000
Вот такое смелое заявление.

10
00:00:21,000 --> 00:00:23,000
Скажу вам больше.

11
00:00:23,000 --> 00:00:26,000
Некоторые характеристики этого материала могут показаться нереально хорошими.

12
00:00:26,000 --> 00:00:28,000
Он устойчив. Это устойчивый материал,

13
00:00:28,000 --> 00:00:30,000
для его обработки нужна только вода комнатной температуры,

14
00:00:30,000 --> 00:00:32,000
легко биоразлагаемый,

15
00:00:32,000 --> 00:00:35,000
так что он может у вас на глазах раствориться в стакане воды,

16
00:00:35,000 --> 00:00:37,000
а может годами оставаться стабильным.

17
00:00:37,000 --> 00:00:39,000
Он съедобен и имплантируется в организм человека,

18
00:00:39,000 --> 00:00:41,000
не вызывая иммунной реакции.

19
00:00:41,000 --> 00:00:43,000
Фактически он реинтегрируется в организме.

20
00:00:43,000 --> 00:00:45,000
И он технологичен,

21
00:00:45,000 --> 00:00:47,000
поэтому он применим в микроэлектронике

22
00:00:47,000 --> 00:00:49,000
и, возможно, волоконной оптике.

23
00:00:49,000 --> 00:00:51,000
И этот материал

24
00:00:51,000 --> 00:00:54,000
выглядит примерно так.

25
00:00:54,000 --> 00:00:57,000
На самом деле этот материал чист и прозрачен.

26
00:00:57,000 --> 00:01:00,000
Он состоит только из воды и белка.

27
00:01:00,000 --> 00:01:03,000
Этот материал – шёлк.

28
00:01:03,000 --> 00:01:05,000
Он несколько отличается

29
00:01:05,000 --> 00:01:07,000
от того, что мы привыкли думать о шёлке.

30
00:01:07,000 --> 00:01:09,000
Итак, вопрос в том, как заново открыть то,

31
00:01:09,000 --> 00:01:12,000
что уже было у нас в течение пяти тысячелетий?

32
00:01:12,000 --> 00:01:15,000
Процесс открытия, как правило, вдохновляется природой.

33
00:01:15,000 --> 00:01:17,000
И поэтому мы восхищаемся шелкопрядами –

34
00:01:17,000 --> 00:01:20,000
здесь вы видите гусеницу, прядущую свою нить.

35
00:01:20,000 --> 00:01:22,000
Гусеница шелкопряда делает замечательную вещь:

36
00:01:22,000 --> 00:01:24,000
при помощи двух компонентов, белка и воды,

37
00:01:24,000 --> 00:01:26,000
которые находятся в её железе,

38
00:01:26,000 --> 00:01:29,000
она создаёт исключительно жёсткий защитный материал,

39
00:01:29,000 --> 00:01:31,000
сравнимый с такими техническими волокнами,

40
00:01:31,000 --> 00:01:33,000
как кевлар.

41
00:01:33,000 --> 00:01:35,000
И так в процессе обратного инжениринга

42
00:01:35,000 --> 00:01:37,000
того, что мы знаем,

43
00:01:37,000 --> 00:01:39,000
что нам уже знакомо

44
00:01:39,000 --> 00:01:41,000
по текстильной промышленности,

45
00:01:41,000 --> 00:01:44,000
которая разматывает коконы

46
00:01:44,000 --> 00:01:46,000
и затем ткёт гламурные вещи.

47
00:01:46,000 --> 00:01:48,000
Мы хотели понять, как из воды и белка получается

48
00:01:48,000 --> 00:01:51,000
этот жидкий кевлар, натуральный кевлар.

49
00:01:51,000 --> 00:01:53,000
Нужно было понять,

50
00:01:53,000 --> 00:01:56,000
как правильно провести обратный инжиниринг,

51
00:01:56,000 --> 00:01:58,000
перейти от кокона к железе

52
00:01:58,000 --> 00:02:01,000
и получить воду и белок, являющийся исходным материалом.

53
00:02:01,000 --> 00:02:03,000
И это понимание

54
00:02:03,000 --> 00:02:05,000
пришло около двух десятилетий назад

55
00:02:05,000 --> 00:02:09,000
от человека, с которым мне очень повезло работать, –

56
00:02:09,000 --> 00:02:12,000
это Давид Каплан.

57
00:02:12,000 --> 00:02:14,000
Итак, мы получаем исходный материал.

58
00:02:14,000 --> 00:02:17,000
Это исходное вещество – это наш строительный материал,

59
00:02:17,000 --> 00:02:19,000
и мы изготавливаем из него множество вещей,

60
00:02:19,000 --> 00:02:21,000
например, плёнку.

61
00:02:21,000 --> 00:02:23,000
Мы пользуемся тем преимуществом, что всё очень просто.

62
00:02:23,000 --> 00:02:25,000
В рецепте, как сделать плёнку,

63
00:02:25,000 --> 00:02:27,000
используется тот факт,

64
00:02:27,000 --> 00:02:29,000
что белки сами по себе работают очень умно.

65
00:02:29,000 --> 00:02:31,000
Они находят способ собрать самих себя.

66
00:02:31,000 --> 00:02:34,000
Итак, рецепт прост: вы берёте раствор шёлка, наливаете его

67
00:02:34,000 --> 00:02:36,000
и ждёте, пока белок соберётся сам.

68
00:02:36,000 --> 00:02:39,000
Тогда вы отделяете белок и получаете плёнку,

69
00:02:39,000 --> 00:02:42,000
когда молекулы белка находят друг друга, а вода испаряется.

70
00:02:42,000 --> 00:02:44,000
Но я упомянул, что плёнка также технологична.

71
00:02:44,000 --> 00:02:46,000
И что это значит?

72
00:02:46,000 --> 00:02:49,000
Это значит, что вы можете соединить её

73
00:02:49,000 --> 00:02:51,000
с некоторыми из типично технологичных вещей,

74
00:02:51,000 --> 00:02:54,000
вроде микроэлектроники и нанотехнологий.

75
00:02:54,000 --> 00:02:56,000
Это изображение DVD –

76
00:02:56,000 --> 00:02:58,000
чтобы проиллюстрировать тот факт,

77
00:02:58,000 --> 00:03:02,000
что шёлк облегает очень мелкие неровности поверхности,

78
00:03:02,000 --> 00:03:05,000
то есть, шёлк может повторить их на нано-уровне.

79
00:03:05,000 --> 00:03:07,000
Таким образом можно копировать информацию,

80
00:03:07,000 --> 00:03:10,000
записанную на DVD.

81
00:03:10,000 --> 00:03:13,000
И мы можем хранить информацию на плёнке из воды и белка.

82
00:03:13,000 --> 00:03:16,000
Мы решили кое-что попробовать и записать сообщение в куске шёлка,

83
00:03:16,000 --> 00:03:18,000
который у меня в руках, и сообщение – в нём.

84
00:03:18,000 --> 00:03:21,000
И так же, как в DVD, можно прочитать его оптически.

85
00:03:21,000 --> 00:03:23,000
Для этого нужно, чтобы руки не тряслись,

86
00:03:23,000 --> 00:03:26,000
вот почему я решил сделать это на сцене на глазах тысячи людей. (Смех в зале)

87
00:03:27,000 --> 00:03:29,000
Итак, посмотрим.

88
00:03:29,000 --> 00:03:31,000
Как вы видите, плёнка прозрачна и пропускает свет,

89
00:03:31,000 --> 00:03:33,000
и вот...

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

91
00:03:45,000 --> 00:03:47,000
Настоящий подвиг заключается в том,

92
00:03:47,000 --> 00:03:50,000
что я смог держать руку неподвижно, чтобы всё получилось.

93
00:03:50,000 --> 00:03:53,000
Поэтому, если у вас в распоряжении есть

94
00:03:53,000 --> 00:03:55,000
свойства этого материала,

95
00:03:55,000 --> 00:03:57,000
вы можете сделать много чего.

96
00:03:57,000 --> 00:03:59,000
Всё не ограничивается только плёнками.

97
00:03:59,000 --> 00:04:02,000
Материал может принимать самые различные формы.

98
00:04:02,000 --> 00:04:05,000
Можно немного посходить с ума и сделать разные оптические компоненты

99
00:04:05,000 --> 00:04:07,000
или матрицу из микропризм

100
00:04:07,000 --> 00:04:09,000
вроде отражательной ленты у вас на кроссовках.

101
00:04:09,000 --> 00:04:11,000
Или можно делать красивые вещи,

102
00:04:11,000 --> 00:04:13,000
если только камера сможет снять это,

103
00:04:13,000 --> 00:04:16,000
Вы можете добавить третье измерение в плёнке,

104
00:04:16,000 --> 00:04:18,000
и если угол правильный,

105
00:04:18,000 --> 00:04:21,000
вы сможете увидеть, как в шёлковой плёнке появляется голограмма.

106
00:04:23,000 --> 00:04:25,000
Можно делать и другие вещи.

107
00:04:25,000 --> 00:04:27,000
Представьте себе, можно использовать чистый белок как световод,

108
00:04:27,000 --> 00:04:29,000
поэтому мы сделали оптические волокна.

109
00:04:29,000 --> 00:04:32,000
Но шёлк универсален и выходит за рамки оптики.

110
00:04:32,000 --> 00:04:34,000
Можете представить себе разные форматы.

111
00:04:34,000 --> 00:04:37,000
Так, например, если вы боитесь идти к врачу, который будет тыкать в вас иголками,

112
00:04:37,000 --> 00:04:39,000
мы делаем матрицы микроиголок.

113
00:04:39,000 --> 00:04:41,000
Здесь на экране вы видите человеческих волос,

114
00:04:41,000 --> 00:04:43,000
наложенный на иглу, сделанную из шёлка –

115
00:04:43,000 --> 00:04:45,000
просто чтобы дать вам представление о размере.

116
00:04:45,000 --> 00:04:47,000
Можно делать и большие вещи.

117
00:04:47,000 --> 00:04:49,000
Можно делать шестерни, гайки и болты,

118
00:04:49,000 --> 00:04:52,000
которые продаются в Whole Foods [магазин органических продуктов]

119
00:04:52,000 --> 00:04:55,000
Эти шестерни работают и в воде.

120
00:04:55,000 --> 00:04:57,000
Задумайтесь об альтернативных механических частях.

121
00:04:57,000 --> 00:05:00,000
Можно использовать этот жидкий кевлар для создания прочных вещей,

122
00:05:00,000 --> 00:05:03,000
например, заменить периферические сосуды,

123
00:05:03,000 --> 00:05:05,000
или, может быть, целые кости.

124
00:05:05,000 --> 00:05:07,000
У нас есть здесь маленький пример –

125
00:05:07,000 --> 00:05:09,000
небольшой череп,

126
00:05:09,000 --> 00:05:11,000
мы зовём его мини-Йорик.

127
00:05:11,000 --> 00:05:14,000
(Смех в зале)

128
00:05:14,000 --> 00:05:17,000
Но можно делать и стаканы, например,

129
00:05:17,000 --> 00:05:20,000
а если добавить немного золота и полупроводников,

130
00:05:20,000 --> 00:05:23,000
можно сделать сенсоры, которые клеятся на поверхность продуктов.

131
00:05:23,000 --> 00:05:25,000
Можно сделать электронику,

132
00:05:25,000 --> 00:05:27,000
которую можно сгибать и сворачивать.

133
00:05:27,000 --> 00:05:30,000
Или, если появится такая мода, светодиодные шёлковые татуировки.

134
00:05:30,000 --> 00:05:33,000
Как вы видите, шёлк

135
00:05:33,000 --> 00:05:35,000
в смысле формата материала

136
00:05:35,000 --> 00:05:38,000
даёт полную универсальность.

137
00:05:38,000 --> 00:05:40,000
Но есть ещё несколько уникальных черт.

138
00:05:40,000 --> 00:05:43,000
Зачем нам на самом деле делать всё это?

139
00:05:43,000 --> 00:05:45,000
Я кратко упомянул это в начале:

140
00:05:45,000 --> 00:05:47,000
белок биологически разлагаем и биосовместим.

141
00:05:47,000 --> 00:05:50,000
И вы видите, здесь на рисунке срез тканей.

142
00:05:50,000 --> 00:05:53,000
Что значит "биоразлагаемый" и "биосовместимый"?

143
00:05:53,000 --> 00:05:56,000
Вы можете имплантировать его в тело, и не нужно будет потом извлекать имплант.

144
00:05:56,000 --> 00:06:00,000
Это означает, что все устройства, которые вы видели раньше, во всех форматах,

145
00:06:00,000 --> 00:06:03,000
в принципе могут быть имплантированы и растворены.

146
00:06:03,000 --> 00:06:05,000
На этом срезе тканей вы видите

147
00:06:05,000 --> 00:06:08,000
ту самую отражательную ленту.

148
00:06:08,000 --> 00:06:11,000
Подобно тому, как ночью вас лучше видно из машины,

149
00:06:11,000 --> 00:06:14,000
идея в том, что будет лучше видно, если осветить ткани,

150
00:06:14,000 --> 00:06:16,000
вы можете увидеть более глубокие слои ткани,

151
00:06:16,000 --> 00:06:18,000
потому что в неё заложена отражательная лента из шёлка.

152
00:06:18,000 --> 00:06:20,000
И вы видите, что она реинтегрируется в ткань.

153
00:06:20,000 --> 00:06:22,000
Реинтеграция в организм человека –

154
00:06:22,000 --> 00:06:24,000
не единственно важная вещь.

155
00:06:24,000 --> 00:06:27,000
Важна также реинтеграция в окружающую среду.

156
00:06:27,000 --> 00:06:29,000
Итак, у вас есть часы, у вас есть белок,

157
00:06:29,000 --> 00:06:31,000
и теперь шелковый стаканчик вроде этого

158
00:06:31,000 --> 00:06:34,000
можно выбрасывать без зазрения совести.

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

160
00:06:41,000 --> 00:06:44,000
В отличие от полистироловых стаканчиков,

161
00:06:44,000 --> 00:06:47,000
которые, к сожалению, заполняют наши свалки каждый день.

162
00:06:47,000 --> 00:06:49,000
Он съедобен,

163
00:06:49,000 --> 00:06:51,000
так что вы можете сделать умную упаковку для продуктов

164
00:06:51,000 --> 00:06:53,000
и даже готовить пищу вместе с ним.

165
00:06:53,000 --> 00:06:55,000
Правда, он невкусный,

166
00:06:55,000 --> 00:06:57,000
скорее всего в этом мне понадобится помощь.

167
00:06:57,000 --> 00:07:00,000
Но, наверное, самое замечательное в том, что он проходит полный цикл.

168
00:07:00,000 --> 00:07:02,000
Шёлк во время процесса самосборки

169
00:07:02,000 --> 00:07:04,000
действует как кокон для биологической материи.

170
00:07:04,000 --> 00:07:06,000
И поэтому, если вы измените рецепт,

171
00:07:06,000 --> 00:07:08,000
и вы добавите что-то в разливку,

172
00:07:08,000 --> 00:07:10,000
то есть вы добавляете в жидкий раствор шёлка

173
00:07:10,000 --> 00:07:12,000
такие вещи как ферменты,

174
00:07:12,000 --> 00:07:15,000
антитела или вакцины,

175
00:07:15,000 --> 00:07:17,000
а процесс самосборки

176
00:07:17,000 --> 00:07:20,000
сохраняет биологические функции этих примесей.

177
00:07:20,000 --> 00:07:23,000
Так шёлк делает материалы экологически активными

178
00:07:23,000 --> 00:07:25,000
и интерактивными.

179
00:07:25,000 --> 00:07:27,000
Так что винт, о котором вы позаботитесь заранее,

180
00:07:27,000 --> 00:07:29,000
на самом деле можно использовать

181
00:07:29,000 --> 00:07:32,000
для стягивания костей – обломков при переломе –

182
00:07:32,000 --> 00:07:34,000
и одновременно доставлять туда лекарство

183
00:07:34,000 --> 00:07:37,000
прямо в процессе сращивания кости.

184
00:07:37,000 --> 00:07:40,000
Или вы могли бы держать лекарства в бумажнике, а не в холодильнике.

185
00:07:40,000 --> 00:07:43,000
Мы сделали шёлковые карточки

186
00:07:43,000 --> 00:07:45,000
с пенициллином.

187
00:07:45,000 --> 00:07:47,000
Мы хранили пенициллин в таком виде при 60°С,

188
00:07:47,000 --> 00:07:49,000
или 140°F,

189
00:07:49,000 --> 00:07:52,000
в течение двух месяцев без потери эффективности пенициллина.

190
00:07:52,000 --> 00:07:54,000
И это могло бы быть...

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

192
00:07:58,000 --> 00:08:00,000
потенциально хорошей альтернативой

193
00:08:00,000 --> 00:08:03,000
верблюдам с холодильниками на солнечной энергии.

194
00:08:03,000 --> 00:08:06,000
Конечно, нет смысла хранить, если нельзя использовать.

195
00:08:06,000 --> 00:08:10,000
Ещё одна уникальная черта этого материала –

196
00:08:10,000 --> 00:08:13,000
его можно запрограммировать на разложение.

197
00:08:13,000 --> 00:08:15,000
Итак, как вы видите, здесь есть разница.

198
00:08:15,000 --> 00:08:18,000
Плёнка вверху была запрограммирована не разлагаться,

199
00:08:18,000 --> 00:08:21,000
плёнка внизу была запрограммирована растворяться в воде.

200
00:08:21,000 --> 00:08:23,000
И вы видите, что нижняя плёнка

201
00:08:23,000 --> 00:08:25,000
выпускает то, что было в ней.

202
00:08:25,000 --> 00:08:28,000
Так можно получать обратно то, что хранилось в шёлке.

203
00:08:28,000 --> 00:08:31,000
Это позволяет контролируемо доставлять лекарства

204
00:08:31,000 --> 00:08:34,000
и обеспечивать реинтеграцию в окружающую среду

205
00:08:34,000 --> 00:08:36,000
всех тех форматов, которые вы видели.

206
00:08:36,000 --> 00:08:39,000
Итак, красной нитью наших исследований действительно является нить.

207
00:08:39,000 --> 00:08:42,000
Мы захвачены этой идеей, что можно сделать всё что угодно,

208
00:08:42,000 --> 00:08:44,000
хотите ли вы заменить сосуды или кости

209
00:08:44,000 --> 00:08:47,000
или продвинуться дальше в микроэлектронике,

210
00:08:47,000 --> 00:08:49,000
пить кофе из стаканчика

211
00:08:49,000 --> 00:08:51,000
и выбрасывать его без зазрения совести,

212
00:08:51,000 --> 00:08:53,000
держать лекарственные препараты в кармане,

213
00:08:53,000 --> 00:08:55,000
доставлять их внутрь вашего тела

214
00:08:55,000 --> 00:08:57,000
или доставлять их через пустыню, –

215
00:08:57,000 --> 00:08:59,000
ответ на все эти вопросы может быть в нити шёлка.

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

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