สกายล่าร์ ทิบบิทส์ (Skylar Tibbits): กำเนิดของ "การพิมพ์แบบ 4 มิติ"
-
0:00 - 0:03ที่เห็นนี่คือผมกำลังพยายามสร้างต้นแบบ
-
0:03 - 0:06ซึ่งใช้เวลาต่อเนื่องถึง 6 ชั่วโมง
-
0:06 - 0:10นี่คือการใช้แรงงานเยี่ยงทาสเพื่อโครงการของตัวผมเอง
-
0:10 - 0:15นี่คือภาพการเคลื่อนที่ของการสร้างสรรค์งานด้วยตนเอง
-
0:15 - 0:20และนี่เปรียบได้กับสิ่งที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน
ในโลกของอุตสาหกรรมการก่อสร้างและการผลิต -
0:20 - 0:23ที่ใช้แรงงานอย่างหนักในการประกอบชิ้นส่วน
-
0:23 - 0:25และนั่นคือเหตุผลที่ทำให้ผมเริ่มศึกษา
-
0:25 - 0:30วิธีการโปรแกรมให้วัสดุุสามารถสร้างรูปร่างได้ด้วยตัวเอง
-
0:30 - 0:31แต่มันมีอีกโลกหนึ่ง
-
0:31 - 0:33ในปัจจุบัน ที่ระดับไมโครและนาโน
-
0:33 - 0:36กำลังมีการเปลี่ยนแปลงแบบพลิกโลกเกิดขึ้น
-
0:36 - 0:40นั่นคือเราสามารถโปรแกรมวัสดุทางกายภาพ
และวัสดุชีวภาพ -
0:40 - 0:43ให้มันสามารถเปลี่ยนรูปร่าง คุณสมบัติ
-
0:43 - 0:46หรือกระทั่งคิดคำนวณโดยไม่ใช้วิถีซิลิกอน (อิเล็คทรอนิคส์)
-
0:46 - 0:48เรามีซอฟแวร์ชื่อว่า แคดนาโน (cadnano)
-
0:48 - 0:51ที่ช่วยให้เราออกแบบรูปร่างสามมิติ
-
0:51 - 0:54ดังเช่น หุ่นยนต์นาโน หรือ ระบบลำเลียงยา
-
0:54 - 0:59และใช้ ดีเอ็นเอ (DNA) ในการประกอบ
สิ่งที่ทำหน้าที่ดังกล่าวขึ้นมาเอง -
0:59 - 1:01แต่ถ้าเรามาพิจารณาในระดับขนาดของมนุษย์
-
1:01 - 1:04มันมีปัญหาใหญ่หลายข้อที่ยังไม่ได้รับการแก้ไข
-
1:04 - 1:06โดยเทคโนโลยีในระดับนาโนดังกล่าว
-
1:06 - 1:08ถ้าเราพิจารณาอุตสาหกรรมก่อสร้างและการผลิต
-
1:08 - 1:12มันมีปัญหาในแง่ความไม่มีประสิทธิภาพ
สิ้นเปลืองพลังงาน -
1:12 - 1:15และการใช้เทคนิคที่ต้องใช้แรงงานมากเกินไป
-
1:15 - 1:17ลองยกตัวอย่างอันหนึ่งในด้านโครงสร้างพื้นฐาน
-
1:17 - 1:19ระบบท่อส่งน้ำประปา
-
1:19 - 1:22เรามีท่อส่งน้ำที่มีความสามารถในการส่งปริมาณน้ำคงที่
-
1:22 - 1:27มีค่าอัตราการไหลของน้ำที่คงที่ ยกเว้นปั๊มและวาล์วราคาแพง
-
1:27 - 1:28เราก็ฝังมันไว้ใต้ดิน
-
1:28 - 1:31ถ้ามีอะไรเปลี่ยนแปลง เช่นสิ่งแวดล้อมเปลี่ยนไป
-
1:31 - 1:33พื้นเกิดการทรุดตัว หรือ ปริมาณการใช้น้ำเพิ่มขึ้น
-
1:33 - 1:38เราจะต้องทำทุกอย่างใหม่หมด
เอาของเดิมออกมาแล้วทดแทนด้วยของใหม่ -
1:38 - 1:41ดังนั้น ผมอยากเสนอให้เรารวมโลกทั้งสองนี้เข้าด้วยกัน
-
1:41 - 1:46โดยที่เราจะสามารถนำเอาโลกระดับนาโน
ที่สามารถโปรแกรมวัสดุให้ปรับเปลี่ยนได้ -
1:46 - 1:48รวมเข้าด้วยกันกับภาวะแวดล้อมอย่างที่เรามีอยู่
-
1:48 - 1:50แต่ผมไม่ได้หมายถึงเครื่องจักรกลอัตโนมัตินะ
-
1:50 - 1:53ผมไม่ได้หมายถึงแค่เครื่องจักรชาญฉลาดที่ทำงานแทนมนุษย์
-
1:53 - 1:56แต่ผมหมายถึง
วัสดุที่สามารถก่อสร้างด้วยตัวเองได้ตามคำสั่งของเรา -
1:56 - 1:59และนั่นคือสิ่งที่เรียกว่า การประกอบตัวเอง
-
1:59 - 2:03ซึ่งเป็นกระบวนการที่สร้างโครงสร้าง
ขึ้นมาจากชิ้นส่วนที่กระจัดกระจายอยู่ -
2:03 - 2:06ด้วยการปฏิสัมพันธ์ระหว่างชิ้นส่วนเหล่านั้น
-
2:06 - 2:09แล้วเราจะต้องทำอย่างไร
ถ้าเราต้องการให้เกิดสิ่งนี้ขึ้นในระดับของมนุษย์ -
2:09 - 2:11เราต้องการส่วนประกอบพื้นฐานสองสามอย่าง
-
2:11 - 2:14อันแรกคือวัสดุและรูปทรง
-
2:14 - 2:17และมันจะต้องผูกสัมพันธ์กับแหล่งพลังงานอย่างลงตัว
-
2:17 - 2:19คุณสามารถใช้พลังงานธรรมชาติ
-
2:19 - 2:23เช่น ความร้อน การเขย่า
การสั่น แรงโน้มถ่วง หรือแรงแม่เหล็ก -
2:23 - 2:26และคุณต้องออกแบบ
การปฏิสัมพันธ์ของพวกมันอย่างชาญฉลาด -
2:26 - 2:29และการปฏิสัมพันธ์นี้จะต้องยืดหยุ่นต่อความผิดพลาด
-
2:29 - 2:33และการปฏิสัมพันธ์จะช่วยให้เกิดการเปลี่ยนรูปร่าง
ขณะที่มันเปลี่ยนจากสถานะหนี่งไปยังสถานะถัดไป -
2:33 - 2:36ตอนนี้ ผมจะแสดงให้คุณดู
โครงการจำนวนหนึ่งที่เราได้ทำขึ้น -
2:36 - 2:39จากหนึ่งมิติ สองมิติ สามมิติ
-
2:39 - 2:42และแม้กระทั่ง 4 มิติ
-
2:42 - 2:44ในระบบแบบหนึ่งมิติ
-
2:44 - 2:47นี่คือโครงการที่เรียกว่า โปรตีนที่ม้วนพับเองได้
-
2:47 - 2:52แนวคิดก็คือคุณนำโครงสร้าง 3 มิติ ของโปรตีน
-
2:52 - 2:54--ในกรณีนี้คือโปรตีนแครมบิน (crambin)--
-
2:54 - 2:58คุณเลือกเอาเฉพาะส่วนหลัก
--ดังนั้นจะไม่มีส่วนที่เชื่อมต่อหรือส่วนที่ทำปฏิกิริยากับสิ่งแวดล้อม-- -
2:58 - 3:01แล้วคุณแยกย่อยมันออกมาเป็นลำดับของชิ้นส่วน
-
3:01 - 3:03จากนั้นเพิ่มความยืดหยุ่นเข้าไป
-
3:03 - 3:06และเมื่อผมโยนมันขึ้นไปในอากาศ
แล้วรอรับตอนมันหล่นกลับลงมา -
3:06 - 3:11มันจะเป็นโครงสร้างโปรตีน 3 มิติ
พร้อมด้วยรายละเอียดที่ซับซ้อนครบถ้วน -
3:11 - 3:13และนี่คือตัวอย่างที่จับต้องได้
-
3:13 - 3:16ของโปรตีนในแบบ 3 มิติ
และการม้วนตัวของมัน -
3:16 - 3:19และรายละเอียดอันซับซ้อนของรูปทรง
-
3:19 - 3:22ดังนั้น เราสามารถศึกษาสิ่งนี้ในฐานะตัวอย่างหรือต้นแบบ
-
3:22 - 3:25และเราได้พัฒนามันไปสู่ระบบแบบ 2 มิติ
-
3:25 - 3:29นี่คือกระดาษที่สามารถม้วนตัวเอง
เพื่อสร้างโครงสร้าง 3 มิติขึ้นมา -
3:29 - 3:34กรณี 3 มิติ เราได้ทำโครงการที่่ TED Global ในปีที่แล้ว
-
3:34 - 3:36ร่วมกับ Autodesk และ อาร์เธอร์ ออลสัน (Arthur Olson)
-
3:36 - 3:37พวกเราเน้นไปที่ส่วนที่เกิดขึ้นด้วยตัวมันเอง
-
3:37 - 3:42นั่นคือส่วนประกอบแต่ละชิ้นซึ่งถูกปล่อยไว้
จะสามารถเชื่อมต่อเข้าด้วยกันได้ด้วยตัวเอง -
3:42 - 3:44และเราผลิตขวดแก้วเหล่านี้เป็นจำนวน 500 ชุด
-
3:44 - 3:47พวกมันมีโมเลกุลที่โครงสร้างต่างๆ กันอยู่ข้างใน
-
3:47 - 3:49และมีสีสันที่สามารถเลือกจัดให้เข้าชุดกันได้
-
3:49 - 3:51เราแจกจ่ายมันให้กับผู้เข้าร่วมสัมมนา TED
-
3:51 - 3:54และมันก็กลายเป็นต้นแบบที่เข้าใจได้โดยสัญชาตญาณ
-
3:54 - 3:57ว่าการสร้างตัวเองของโมเลกุลทำงาน
ในระดับขนาดปกติของคนทั่วไปอย่างไร -
3:57 - 3:59นี่คือ เชื้อไวรัสโปลิโอ
-
3:59 - 4:01ถ้าคุณเขย่ามันแรงๆ มันจะแยกออกจากกัน
-
4:01 - 4:03จากนั้นหากคุณเขย่าไปมาอย่างมั่วๆ
-
4:03 - 4:06มันจะเริ่มกลับมารวมตัว
สร้างเป็นโครงสร้างของมันอีกครั้งหนึ่ง -
4:06 - 4:09และนี่คือการสาธิตให้เห็นว่า
เราสามารถใช้พลังงานแบบไร้ระเบียบ -
4:09 - 4:14มาสร้างรูปทรงที่แน่นอนได้
-
4:14 - 4:17เราได้เคยสาธิตให้เห็นว่าเราสามารถทำอย่างนี้ได้
ในระดับขนาดที่ใหญ่กว่านี้มาก -
4:17 - 4:19เมื่อปีที่แล้ว ที่ TED เมืองลองบีช
-
4:19 - 4:23เราสร้างวัตถุที่สามารถสร้างวัตถุขึ้นมา
-
4:23 - 4:26แนวคิดก็คือ เราจะสามารถสร้างวัตถุที่ประกอบตัวมันเอง
ที่มีขนาดใหญ่เท่าเฟอร์นิเจอร์ได้หรือไม่ -
4:26 - 4:29เราก็เลยสร้างกล่องขนาดใหญ่ที่หมุนได้
-
4:29 - 4:32และผู้คนสามารถเข้ามาหมุนกล่องนี้
เร็วบ้าง ช้าบ้าง -
4:32 - 4:33เติมพลังงานใส่เข้าไปในระบบ
-
4:33 - 4:37และทำความเข้าใจว่า
การประกอบชิ้นส่วนด้วยตัวเองทำงานอย่างไร -
4:37 - 4:38และเราจะสามารถนำสิ่งนี้
-
4:38 - 4:43ไปใช้ในอุตสาหกรรมการก่อสร้างและการผลิตได้อย่างไร
-
4:43 - 4:45จำได้ไหม ผมพูดถึง 4D สี่มิติ
-
4:45 - 4:48ดังนั้น ในวันนี้ เราจะเปิดเผยโครงการ 4 มิติเป็นครั้งแรก
-
4:48 - 4:50ซึ่งเราทำงานร่วมกับ แสตรทาซี่
-
4:50 - 4:52และเราเรียกมันว่า การพิมพ์ 4 มิติ (4D printing)
-
4:52 - 4:54แนวคิดก็คือ
-
4:54 - 4:57คุณนำเอา
การพิมพ์แบบ 3 มิติ ด้วยวัสดุหลากหลาย -
4:57 - 4:59คุณนำวัสดุหลาย ๆ อย่างมารวมกัน
-
4:59 - 5:01จากนั้นคุณก็เพิ่มความสามารถใหม่เข้าไป
-
5:01 - 5:03นั่นคือความสามารถในการเปลี่ยนรูป
-
5:03 - 5:04ที่ซึ่ง เมื่อออกจากสายการผลิต
-
5:04 - 5:09ชิ้นส่วนจะสามารถเปลี่ยนรูป
จากรูปทรงหนึ่งไปยังอีกรูปทรงหนึ่งได้ด้วยตัวเอง -
5:09 - 5:12มันเหมือนหุ่นยนต์ที่ไม่มีสายไฟ ไม่มีมอเตอร์
-
5:12 - 5:14ดังนั้น เมื่อคุณพิมพ์ชิ้นส่วนนี้แล้วเสร็จ
-
5:14 - 5:17มันจะสามารถเปลี่ยนรูปเป็นอย่างอื่นได้
-
5:17 - 5:21และเรากำลังทำงานกับ ออโตเดส์ค (Autodesk)
เพื่อพัฒนาซอฟแวร์ที่ชื่อว่า โปรเจค ไซบอร์ก (Project Cyborg) -
5:21 - 5:25ซึ่งมันจะช่วยให้เราสามารถ
จำลองพฤติกรรมการประกอบตัวเอง -
5:25 - 5:28และพยายามปรับการม้วนพับตัวของแต่ละชิ้นส่วนให้ดีที่สุด
-
5:28 - 5:31แต่สิ่งที่สำคัญที่สุดก็คือ
เราสามารถใช้ซอฟแวร์เดียวกันนี้ -
5:31 - 5:33สำหรับการออกแบบระบบการประกอบตัวเองในระดับนาโน
-
5:33 - 5:36และในระดับปกติของมนุษย์
-
5:36 - 5:40นี่คือชิ้นส่วนที่กำลังถูกพิมพ์ด้วยวัสดุหลายชนิด
-
5:40 - 5:42และนี่คือการสาธิตครั้งแรก
-
5:42 - 5:43สายยาวอันหนึ่งถูกจุ่มลงไปในน้ำ
-
5:43 - 5:46และมันก็ม้วนตัวเอง
-
5:46 - 5:50เป็นตัวอักษร M I T
-
5:50 - 5:52ผมเข้าข้างตัวเอง
-
5:52 - 5:55นี่คือชิ้นส่วนอีกอันหนึ่ง สายยาวอันหนึ่งถูกจุ่มลงไปในถังที่ใหญ่กว่า
-
5:55 - 6:00และมันม้วนตัวเองเป็นรูปลูกบาศก์แบบ 3 มิติ
-
6:00 - 6:01โดยไม่มีมนุษย์เข้าไปยุ่งเกี่ยว
-
6:01 - 6:03เราคิดว่า นี่เป็นครั้งแรก
-
6:03 - 6:06ที่ชุดคำสั่งและการเปลี่ยนรูป
-
6:06 - 6:09ได้ถูกฝังใส่เข้าไปในตัววัสดุโดยตรง
-
6:09 - 6:12และมันอาจจะเป็นเทคนิคการผลิต
-
6:12 - 6:16ที่ช่วยให้เราสามารถสร้างโครงสร้างพื้นฐาน
ที่สามารถปรับเปลี่ยนได้ในอนาคต -
6:16 - 6:17ผมรู้ว่าคุณอาจจะกำลังคิดว่า
-
6:17 - 6:21โอเค มันเจ๋งดีนะ แต่เราจะนำเอาของพวกนี้
มาใช้ประโยชน์กับโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่แล้วได้อย่างไร -
6:21 - 6:23ดังนั้น ผมได้ริเริ่มสร้างห้องปฏิบัติการที่ MIT
-
6:23 - 6:25เรียกว่า Self-Assembly Lab
-
6:25 - 6:28พวกเราทุ่มเทให้กับการพัฒนาวัสดุที่โปรแกรมได้
-
6:28 - 6:30ที่สามารถใช้ได้กับโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่แล้ว
-
6:30 - 6:32พวกเราคิดว่ามีบางภาคอุตสาหกรรม
-
6:32 - 6:34ที่สามารถนำไปใช้ได้ในระยะเวลาอันใกล้นี้
-
6:34 - 6:36หนึ่งในนั้นก็คือภาคส่วนที่มีสภาพแวดล้อมรุนแรงสุดขีด
-
6:36 - 6:38นี่คือสถานการณ์ที่การก่อสร้างด้วยเทคนิคที่ใช้อยู่ปัจจุบัน
-
6:38 - 6:41ไม่สามารถทำได้
-
6:41 - 6:45มันใหญ่เกินไป อันตรายเกินไป มีราคาแพง
และมีชิ้นส่วนมากเกินไป -
6:45 - 6:47และอวกาศก็เป็นตัวอย่างที่ดีอันหนึ่ง
-
6:47 - 6:49พวกเราพยายามออกแบบโฉมหน้าใหม่สำหรับอวกาศ
-
6:49 - 6:53ที่สามารถประกอบสร้างตัวเองและปรับเปลี่ยนโครงสร้างได้
-
6:53 - 6:56ซึ่งสามารถเปลี่ยนจากระบบที่ทำหน้าที่หนึ่ง
ไปเป็นอีกระบบซึ่งทำอีกหน้าที่หนึ่งได้ -
6:56 - 6:58กลับมาพูดถึงเรื่องโครงสร้างพื้นฐาน
-
6:58 - 7:02ด้านโครงสร้างพื้นฐาน เรากำลังทำงานกับบริษัทในบอสตัน
ชื่อ Geosyntec -
7:02 - 7:05พวกเรากำลังพัฒนาระบบท่อแบบใหม่
-
7:05 - 7:09จิตนาการดูซิว่า ถ้าท่อน้ำสามารถขยายหรือหดตัว
-
7:09 - 7:11เพื่อเปลี่ยนปริมาณส่งน้ำ หรืออัตราการไหล
-
7:11 - 7:16หรือกระทั่งสามารถบีบตัวเพื่อขับดันน้ำ
-
7:16 - 7:19ดังนั้น นี่ก็จะเป็นปั๊มหรือวาล์วที่ราคาไม่แพง
-
7:19 - 7:23นี่คือระบบท่อที่สามารถสั่งและปรับเปลี่ยนได้โดยตัวมันเอง
-
7:23 - 7:25วันนี้ ผมอยากจะย้ำเตือนพวกท่าน
-
7:25 - 7:28ถึงความจริงที่ขมขื่นในโลกแห่งการสร้างและประกอบ
-
7:28 - 7:32มันคือสิ่งที่ซับซ้อน
สร้างขึ้นด้วยชิ้นส่วนที่ซับซ้อน -
7:32 - 7:34และประกอบเข้าด้วยกันอย่างซับซ้อน
-
7:34 - 7:37ดังนั้น ผมอยากจะเชิญพวกคุณ
ไม่ว่าจะมาจากอุตสาหกรรมใด -
7:37 - 7:42มาร่วมมือกับพวกเรา
เพื่อสร้างโลกใหม่ในการสร้างและประกอบ -
7:42 - 7:45สิ่งต่างๆ จากขนาดเล็กๆ ระดับนาโน
ไปจนถึงขนาดใหญ่ที่เราคุ้นเคย -
7:45 - 7:48เพื่อให้เราสามารถเปลี่ยนจากโลกแบบนี้
-
7:48 - 7:51ไปเป็นโลกแบบนี้
-
8:01 - 8:03ขอบคุณครับ
-
8:03 - 8:05(เสียงปรบมือ)
- Title:
- สกายล่าร์ ทิบบิทส์ (Skylar Tibbits): กำเนิดของ "การพิมพ์แบบ 4 มิติ"
- Speaker:
- Skylar Tibbits
- Description:
-
more » « less
การพิมพ์แบบ 3 มิติ ได้ถูกพัฒนาขึ้นอย่างมากนับตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1970 สมาชิกของ TED สกายล่าร์ ทิบบิทส์ ได้นำการพัฒนาไปสู่อีกระดับซึ่งเขาเรียกว่า การพิมพ์แบบ 4 มิติ โดยมีเวลาเป็นมิติที่ 4 เทคโนโลยีใหม่ล่าสุดนี้ ทำให้เราสามารถพิมพ์วัตถุที่สามารถเปลี่ยนรูปได้ในภายหลังด้วยตัวมันเอง ลองคิดถึงการพิมพ์ลูกบาศก์ที่ม้วนพับเป็นรูปลูกบาศก์ต่อหน้าคุณ หรือท่อน้ำที่สามารถขยายหรือหดตัวได้ตามต้องการ
- Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 08:22
|
Kelwalin Dhanasarnsombut edited Thai subtitles for The emergence of "4D printing" | |
|
|
Kelwalin Dhanasarnsombut edited Thai subtitles for The emergence of "4D printing" | |
|
Unnawut Leepaisalsuwanna approved Thai subtitles for The emergence of "4D printing" | |
|
|
Unnawut Leepaisalsuwanna edited Thai subtitles for The emergence of "4D printing" | |
|
|
Unnawut Leepaisalsuwanna edited Thai subtitles for The emergence of "4D printing" | |
|
|
Kelwalin Dhanasarnsombut accepted Thai subtitles for The emergence of "4D printing" | |
|
Techaphon Nitisaowaphak commented on Thai subtitles for The emergence of "4D printing" | |
|
|
Kelwalin Dhanasarnsombut commented on Thai subtitles for The emergence of "4D printing" |