סקיילר טיביטס: היוולדות הדפסה 4-מימדית
-
0:00 - 0:03כאן אני בונה אבטיפוס
-
0:03 - 0:06במשך 6 שעות רצופות.
-
0:06 - 0:10זו העבודה השחורה
של המיזם האישי שלי. -
0:10 - 0:15כך באמת נראית תנועת
העשה-זאת-בעצמך והיוצרים. -
0:15 - 0:20וזה מקביל לעולם הבניה והייצור
של ימינו -
0:20 - 0:23בטכניקות הרכבה של כוח גס.
-
0:23 - 0:25וזו בדיוק הסיבה
מדוע התחלתי ללמוד -
0:25 - 0:30איך לתכנת חומרים פיזיים
כך שיבנו את עצמם. -
0:30 - 0:31אבל קיים עולם נוסף.
-
0:31 - 0:33היום, ברמות המיקרו והנאנו,
-
0:33 - 0:36מתרחשת מהפכה חסרת-תקדים.
-
0:36 - 0:40והיא היכולת לתכנת חומרים
פיזיים וביולוגיים -
0:40 - 0:43לשנות צורה, לשנות תכונות,
-
0:43 - 0:46ואפילו לבצע חישובים
בחומרים שאינם מבוססי-סיליקון. -
0:46 - 0:48יש אפילו תוכנה בשם "קאד-נאנו"
-
0:48 - 0:51שמאפשרת לנו לעצב צורות
תלת-מימדיות -
0:51 - 0:54כמו רובוטי נאנו
או מערכות להחדרת תרופות -
0:54 - 0:59ולהשתמש בדנ"א כדי להרכיב עצמאית
מבנים פונקציונאליים אלה. -
0:59 - 1:01אבל אם אנו מסתכלים
על קנה המידה האנושי, -
1:01 - 1:04על הבעיות העצומות האלה
שלא זוכות לטיפול -
1:04 - 1:06מצד אותן טכנולוגיות נאנו,
-
1:06 - 1:08אם אנו מסתכלים על
בניה וייצור, -
1:08 - 1:12יש חוסר יעילות גדולה, צריכת אנרגיה
-
1:12 - 1:15וטכניקות עבודה מיותרות.
-
1:15 - 1:17בנוגע לתשתית, הבה ניקח
רק דוגמה אחת. -
1:17 - 1:19צנרת, למשל.
-
1:19 - 1:22בצנרת מים יש לנו
צינורות מים בעלי ספיקה קבועה -
1:22 - 1:27וקצב זרימה קבוע,
פרט למשאבות ושסתומים יקרים. -
1:27 - 1:28אנו קוברים אותם באדמה.
-
1:28 - 1:31אם משהו משתנה--
אם הסביבה משתנה, -
1:31 - 1:33האדמה רועדת, או שנדרשים שינויים--
-
1:33 - 1:38עלינו להתחיל מהתחלה,
ולהוציא ולהחליף אותם. -
1:38 - 1:41ההצעה שלי היא לשלב בין שני
העולומת האלה. -
1:41 - 1:46לשלב בין עולם חומרי הנאנו
ברי התכנות והסתגלניים -
1:46 - 1:48לבין הסביבה הבנויה.
-
1:48 - 1:50ואני לא מתכוון למיכון אוטומטי.
-
1:50 - 1:53ולא רק למכונות חכמות
שמחליפות בני-אדם. -
1:53 - 1:56אלא לחומרים ניתנים לתכנות
שבונים את עצמם. -
1:56 - 1:59וזה קרוי "הרכבה עצמית",
-
1:59 - 2:03תהליך שבו חלקים לא מסודרים
בונים מבנה מסודר -
2:03 - 2:06באמצעות אינטראקציה מקומית בלבד.
-
2:06 - 2:09אז מה נחוץ לנו אם אנו רוצים
לעשות זאת בקנה-מידה אנושי? -
2:09 - 2:11אנו זקוקים לכמה מרכיבים פשוטים.
-
2:11 - 2:14המרכיב הראשון הוא חומרים וגיאומטריה.
-
2:14 - 2:17וזה צריך לבוא בצמוד למקור אנרגיה.
-
2:17 - 2:19אפשר להשתמש באנרגיה סבילה--
-
2:19 - 2:23חום, טלטול, לחץ אוויר,
כבידה, מגנטיות. -
2:23 - 2:26ואז נחוצות אינטראקציות
מתוכננות בחוכמה. -
2:26 - 2:29והאינטראקציות האלה מאפשרות
תיקון שגיאות, -
2:29 - 2:33וכן מאפשרות לצורות לעבור ממצב למצב.
-
2:33 - 2:36כעת אראה לכם מספר מיזמים שבנינו,
-
2:36 - 2:39של מערכות חד-מימדיות,
דו-מימדיות, תלת-מימדיות -
2:39 - 2:42ואפילו מערכות ארבע-מימדיות.
-
2:42 - 2:44אז במערכות חד-מימדיות--
-
2:44 - 2:47זהו מיזם הקרוי "חלבונים מתקפלים מעצמם".
-
2:47 - 2:52הרעעיון הוא לקחת את המבנה
התלת-מימדי של חלבון-- -
2:52 - 2:54במקרה הזה, זהו חלבון הקרבמין--
-
2:54 - 2:58לוקחים את השדרה-- כלומר ללא
קישור צולב, ללא אינטראקציות סביבתיות-- -
2:58 - 3:01ומפרקים אותה לסדרת רכיבים.
-
3:01 - 3:03ומטמיעים בה אלסטיות.
-
3:03 - 3:06אז כשאני משליך אותו באוויר ותופס,
-
3:06 - 3:11יש לו את כל המבנה התלת-מימדי
של החלבון, על כל מורכבויותיו. -
3:11 - 3:13וזה נותן לנו מודל מוחשי
-
3:13 - 3:16של חלבון תלת-מימדי
וכיצד הוא מתקפל -
3:16 - 3:19עם כל המורכבויות
של הנדסת המרחב. -
3:19 - 3:22אז אנו יכולים לחקור זאת
כמודל פיזי, אינטואיטיבי. -
3:22 - 3:25ואנו גם יכולים לתרגם זאת
למערכות דו-מימדיות-- -
3:25 - 3:29גליונות שטוחים שיכולים להתקפל מעצמם
למבנים תלת-מימדיים. -
3:29 - 3:34בתחום התלת-מימד, עשינו בשנה שעברה
מיזם ב-TEDGlobal -
3:34 - 3:36יחד עם "אוטודסק" וארתור אולסון
-
3:36 - 3:37שבו התייחסנו לחלקים העצמאיים--
-
3:37 - 3:42חלקים נפרדים שלא חוברו מראש
שיכולים להתחבר ביניהם מעצמם. -
3:42 - 3:44ובנינו 500 ממבחנות הזכוכית האלה.
-
3:44 - 3:47היו להם בפנים
מבנים מולקולריים שונים -
3:47 - 3:49וצבעים שונים שאפשר היה
לערבב ולהתאים. -
3:49 - 3:51ומסרנו אותם לכל חברי TED,
-
3:51 - 3:54והם הפכו למודלים אינטואיטיביים
-
3:54 - 3:57כדי להבין איך הרכבה עצמית מולקולרית
פעולת בקנה-מידה אנושי. -
3:57 - 3:59זהו נגיף הפוליו.
-
3:59 - 4:01מנערים אותו חזק והוא מתפרק.
-
4:01 - 4:03ואז מנערים אותו באופן אקראי
-
4:03 - 4:06והוא מתחיל לבצע תיקון שגיאות
ולבנות בעצמו את המבנה. -
4:06 - 4:09וזה מוכיח שבאמצעות אנרגיה אקראית,
-
4:09 - 4:14ניתן לבנות צורות לא-אקראיות.
-
4:14 - 4:17הראינו גם שאנו יכולים לעשות זאת
בקנה-מידה גדול בהרבה. -
4:17 - 4:19בשנה שעברה, בכנס TED
בלונג ביץ', -
4:19 - 4:23בנינו מתקן שבונה מתקנים.
-
4:23 - 4:26הרעיון היה, האם נוכל לגרום לעצמים
בגודל רהיטים להתרכב מעצמם? -
4:26 - 4:29אז בנינו תא מסתובב גדול,
-
4:29 - 4:32ואנשים ניגשו וסובבו את התא
מהר או לאט יותר, -
4:32 - 4:33בעודם מוסיפים אנרגיה למערכת
-
4:33 - 4:37ומבינים אינטואיטיבית איך הרכבה עצמית עובדת
-
4:37 - 4:38ואיך אנחנו יכולים להשתמש בזה
-
4:38 - 4:43ברמת המאקרו לייצור ובניית מוצרים
-
4:43 - 4:45זוכרים?, אמרתי 4-מימדים
-
4:45 - 4:48אז היום בפעם הראשונה אנחנו חושפים פרויקט חדש
-
4:48 - 4:50שהוא שיתוף פעולה עם סטראטסיס
-
4:50 - 4:52והוא נקרא הדפסה 4-מימדית.
-
4:52 - 4:54הרעיון מאחורי הדפסה 4-מימדית
-
4:54 - 4:57הוא שאתה לוקח הדפסה תלת מימדית עם כמה חומרים
-
4:57 - 4:59כלומר אתם יכולים להשתמש במגוון חומרים
-
4:59 - 5:01ואתם מוסיפים תכונה נוספת
-
5:01 - 5:03שהיא שינוי-צורה,
-
5:03 - 5:04כלומר ישר מההתחלה,
-
5:04 - 5:09החלקים יכולים לשנות מצורה אחת לשניה בעצמם.
-
5:09 - 5:12וזה כמו רובוטיקה בלי חוטים ומנועים.
-
5:12 - 5:14אז אתם יכולים להדפיס את החלק,
-
5:14 - 5:17והוא יכול להפוך למשהו אחר.
-
5:17 - 5:21אנחנו גם עובדים עם אוטו-דסק על תוכנה שהם מפתחים שנקראת "פרויקט סייבורג"
-
5:21 - 5:25וזה מאפשר לנו לדמות התנהגות הרכבה עצמית
-
5:25 - 5:28ולנסות לייעל אילו חלקים מתקפלים מתי.
-
5:28 - 5:31יותר חשוב מכך, אנחנו יכולים להשתמש באותה תוכנה
-
5:31 - 5:33על מנת לתכנן מערכות הרכבה-עצמית ברמת הנאנו
-
5:33 - 5:36ומערכות הרכבה-עצמית בסדר גודל אנושי.
-
5:36 - 5:40אלה חלקים שמודפסים עם תכונות חומרים רבות.
-
5:40 - 5:42הנה ההדגמה הראשונה.
-
5:42 - 5:43חוט בודד נטבל במים
-
5:43 - 5:46מתקפל לגמרי לבדו
-
5:46 - 5:50לאותיות M I T
-
5:50 - 5:52אני משוחד.
-
5:52 - 5:55זהו חלק נוסף, חוט בודד, נטבל במיכל גדול יותר
-
5:55 - 6:00שמתקפל בעצמו לקוביה, מבנה תלת מימדי, לבדו.
-
6:00 - 6:01בלי התערבות אדם.
-
6:01 - 6:03ואנחנו חושבים שזוהי הפעם הראשונה
-
6:03 - 6:06שתוכנה ושינוי צורה
-
6:06 - 6:09הוטמעו ישירות לתוך החומרים עצמם.
-
6:09 - 6:12וזה יכול להיות בדיוק שיטת הייצור
-
6:12 - 6:16שתאפשר לנו לייצר תשתית מסתגלת יותר בעתיד
-
6:16 - 6:17אז אני יודע שאתם בוודאי חושבים,
-
6:17 - 6:21אוקיי, זה מגניב, אבל איך אנחנו משתמשים במשהו מזה לסביבה הבנויה?
-
6:21 - 6:23אז הקמתי מעבדה בMIT,
-
6:23 - 6:25והיא נקראית מעבדת להרכבה-עצמית.
-
6:25 - 6:28ואנחנו מקדישים את עצמנו בניסיון לפתח חומרים ניתנים לתכנות
-
6:28 - 6:30לסביבה הבנויה.
-
6:30 - 6:32ואנחנו חושבים שיש כמה תחומי מפתח
-
6:32 - 6:34שיש להם יישומים יחסית לטווח הקרוב.
-
6:34 - 6:36אחד מאלה הוא בסביבות קיצוניות.
-
6:36 - 6:38אלה תרחישים בהם קשה לבנות,
-
6:38 - 6:41טכניקות הבנייה הנוכחיות שלנו לא עובדות,
-
6:41 - 6:45זה גדול מדי, מסוכן מדי, יקר מדי ויותר מדי חלקים.
-
6:45 - 6:47והחלל הוא דוגמא מצויינת לכך.
-
6:47 - 6:49אנחנו מנסים לבנות תרחישים חדשים לחלל
-
6:49 - 6:53שיש להם מבנים שמורכבים-עצמית ובעלי יכולת להשתנות
-
6:53 - 6:56שיכולים לעבור בין מבנים בעלי פונקציונליות גבוהה.
-
6:56 - 6:58בואו נחזור לתשתית.
-
6:58 - 7:02בתשתיות, אנחנו עובדים עם חברה בבוסטון שנקראית גיאוסינטק.
-
7:02 - 7:05ואנחנו מפתחים מודל חדש לצנרת.
-
7:05 - 7:09דמיינו אם הצינורות היו יכולים להתרחב או להתכווץ
-
7:09 - 7:11על מנת לשנות את הקיבול או הספיקה
-
7:11 - 7:16או אולי אפילו לבצע תנועה גלית על מנת להזיז את המים בעצמם.
-
7:16 - 7:19אז זה לא משאבות ושסתומים יקרים.
-
7:19 - 7:23זה צינור מתוכנת ומסתגל לגמרי לבדו.
-
7:23 - 7:25אז אני רוצה להזכיר לכם היום
-
7:25 - 7:28על המציאות הקשה של הרכבה של ימינו
-
7:28 - 7:32אלה חלקים מסובכים שנבנים ע"י חלקים מורכבים
-
7:32 - 7:34ומתחברים בצורה מסובכת אחד לשני.
-
7:34 - 7:37אז אני רוצה להזמין אתכם, מאיזה תעשייה שאתם באים,
-
7:37 - 7:42להצטרף אלינו להמציא מחדש ולדמיין מחדש את העולם,
-
7:42 - 7:45איך דברים מתחברים מרמת הנאנו לקנה מידה אנושי
-
7:45 - 7:48כך שנוכל להתקדם מעולם שנראה כך
-
7:48 - 7:51לעולם שנראה יותר כך.
-
8:01 - 8:03תודה רבה.
-
8:03 - 8:05(מחיאות כפיים)
- Title:
- סקיילר טיביטס: היוולדות הדפסה 4-מימדית
- Speaker:
- Skylar Tibbits
- Description:
-
הדפסה תלת מימדית גדלה בתחכומה מאז שנות ה-70 המאוחרות, חבר טד סקיילר טיביטס מעצב את הפיתוח הבא, שנקרא הדפסה 4-מימדית, שבו המימד הרביעי הוא זמן. טכנולוגיה מתפתחת זו תאפשר לנו להדפיס חפצים שיכולים לעצב את עצמם ולהרכיב את עצמם עם הזמן. חשבו על כך: קובייה מודפסת שמתקפלת מול העיינים שלכם או צינור מודפס שיכול להרגיש את הצורך להתכווץ או להתרחש.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 08:22
Ido Dekkers approved Hebrew subtitles for The emergence of "4D printing" | ||
Ido Dekkers accepted Hebrew subtitles for The emergence of "4D printing" | ||
Ido Dekkers edited Hebrew subtitles for The emergence of "4D printing" | ||
Ido Dekkers edited Hebrew subtitles for The emergence of "4D printing" | ||
benyamin zinshtein edited Hebrew subtitles for The emergence of "4D printing" | ||
benyamin zinshtein edited Hebrew subtitles for The emergence of "4D printing" | ||
Shlomo Adam edited Hebrew subtitles for The emergence of "4D printing" | ||
Shlomo Adam edited Hebrew subtitles for The emergence of "4D printing" |