Зародження "4D друкування"
-
0:00 - 0:03Ось я шість годин поспіль
-
0:03 - 0:06будую макет.
-
0:06 - 0:10Я вколюю на власному проекті.
-
0:10 - 0:15Так виглядає "зроби сам" підхід.
-
0:15 - 0:20Аналогічно важку ручну працю
використовують -
0:20 - 0:23в сучасному будівництві і промисловості.
-
0:23 - 0:25І саме через це я вивчаю,
-
0:25 - 0:30як додати до фізичних властивостей
матеріалів програму самоконструювання. -
0:30 - 0:31Поруч існує інший світ.
-
0:31 - 0:33Беспрецедентна революція відбувається
-
0:33 - 0:36на мікро- і нанорівнях.
-
0:36 - 0:39Вона полягає у програмуванні
фізичних і біологічних матеріалів -
0:39 - 0:42на зміну форми, властивостей, ба більше:
-
0:42 - 0:46робити обчислення поза
кремнієвим середовищем. -
0:46 - 0:48Програма cadnano створена для
проектування -
0:48 - 0:51тривимірних форм,
наприклад, нанороботів -
0:51 - 0:54або систем введення ліків, де використано
молекули ДНК -
0:54 - 0:59для функціонального самокомпонування
таких структур. -
0:59 - 1:01Але на рівні людського життя
-
1:01 - 1:04достатньо проблем, які чекають на
вирішення -
1:04 - 1:06завдяки застосуванню цих нанотехнологій.
-
1:06 - 1:08В будівництві і виробництві
-
1:08 - 1:12за низької ефективності
існують величезні енергозатрати -
1:12 - 1:15та надважка фізична праця.
-
1:15 - 1:17Ті ж проблеми з оснащенням.
-
1:17 - 1:19Наприклад - трубопроводи.
-
1:19 - 1:22Водні труби мають фіксовану
пропускну здатність -
1:22 - 1:27з обмеженою швидкістю потоку, а крім того
труби і клапани коштують дорого. -
1:27 - 1:28Вони закладаються під землю.
-
1:28 - 1:31У випадку зміни навколишнього
середовища - зсув ґрунту, -
1:31 - 1:33або зміна попиту -
-
1:33 - 1:38потрібно їх замінити
і все повторити знову. -
1:38 - 1:41Я пропоную застосувати надбання
-
1:41 - 1:45програмованих на нанорівні
адаптивних матеріалів -
1:45 - 1:48у будівництві.
-
1:48 - 1:50Я не маю на увазі
ані автоматизовані пристрої, -
1:50 - 1:53ані розумні прилади, які замінять людей.
-
1:53 - 1:56Я маю на увазі матеріали,
які вміють змінюватися. -
1:56 - 1:59Це і називається самозбирання:
-
1:59 - 2:03процес локальної взаємодії
розрізнених частин -
2:03 - 2:06з метою формування єдиної структури.
-
2:06 - 2:09Як відтворити цей досвід
на рівні людини? -
2:09 - 2:11Нам потрібно лише кілька речей.
-
2:11 - 2:14По-перше, це будуть матеріали і геометрія
-
2:14 - 2:17і відповідне джерело постачання енергії.
-
2:17 - 2:19Це може бути пасивна енергія,
-
2:19 - 2:23наприклад, тепло, вібрація, пневматика,
гравітація, магнетизм. -
2:23 - 2:26Потім потрібно розумно
спроектувати процеси. -
2:26 - 2:29Такі процеси допускатимуть коригування
неточностей, -
2:29 - 2:33а також перехід структур в різні стани.
-
2:33 - 2:36Тепер я продемонтрую вам декілька наших
-
2:36 - 2:39проектів одно-, двох-, трьох-
-
2:39 - 2:42і, навіть, чотиривимірних систем.
-
2:42 - 2:44Приклад одновимірної системи -
-
2:44 - 2:47самоскладання моделі протеїну.
-
2:47 - 2:51Ідея полягає в тому, що ви берете
-
2:51 - 2:54тільки остов тривимірної
структури протеїну -
2:54 - 2:58і розбиваєте його на компоненти.
-
2:58 - 3:01В даному випадку - це протеїн крембін.
-
3:01 - 3:04Потім ми іх компонуємо за
допомогою еластичного кріплення. -
3:04 - 3:06Якщо підкинути його вгору і знову
впіймати, -
3:06 - 3:10всі його хитросплетіння тривимірної
структури самі складуться. -
3:10 - 3:14Ми маємо фізичну модель
тривимірного протеїну -
3:14 - 3:19з його чудернацькими
геометричними зламами. -
3:19 - 3:22Це приклад інтуїтивно зрозумілої
і матеріальної моделі. -
3:22 - 3:25Ті ж приници ми застосовуємо
в двовимірних системах. -
3:25 - 3:29Пласка структура може скластися
в тривимірну структуру. -
3:29 - 3:33Минулого року на TEDGlobal ми,
-
3:33 - 3:36разом з Autodesk і Артуром Олсоном,
зробили тривимірний проект, -
3:36 - 3:37в якому автономні частини
-
3:37 - 3:42самостійно складалися разом.
-
3:42 - 3:44Ми створили 500 скляних колб.
-
3:44 - 3:47Молекулярна структура
і кольори їх вмісту відрізнялись, -
3:47 - 3:49вміст можна було розбивати
на частини і знову поєднувати. -
3:49 - 3:51Ми їх роздали всім учасникам TED.
-
3:51 - 3:54На прикладі цих моделей можна
інтуїтивно зрозуміти -
3:54 - 3:57молекулярне самозбирання
в масштабах людини. -
3:57 - 3:59Це вірус поліоміеліту.
-
3:59 - 4:01Від струшування він розпадається
на частини. -
4:01 - 4:03Від подальшого довільного струшування
-
4:03 - 4:06він самостійно відновлює свою структуру.
-
4:06 - 4:09Це демонтрація того, як
довільне прикладання енергії -
4:09 - 4:14дозволяє формувати заплановані форми.
-
4:14 - 4:17Ми також продемонстрували відновлення
в макромасштабі. -
4:17 - 4:19Минулого року на TED Long Beach
-
4:19 - 4:23ми склали інсталяцію, яка формує
інші інсталяції. -
4:23 - 4:26Ми гадали, чи можливо створити
самоскладані об'єкти розміру меблів? -
4:26 - 4:29Ми збудували камеру,
-
4:29 - 4:32яку люди обертали швидко і повільно,
-
4:32 - 4:33таким чином додаючи
енергії в систему. -
4:33 - 4:37Це дає можливість інтуїтивно зрозуміти,
-
4:37 - 4:39як застосувати ці техніки
-
4:39 - 4:43на рівні конструювання
або виробництва товарів. -
4:43 - 4:45Я обіцяв навести 4-вимірний приклад.
-
4:45 - 4:48Сьогодні вперше ми піднімемо завісу
-
4:48 - 4:50нашого спільного зі Stratasys проекту
-
4:50 - 4:524D друкування.
-
4:52 - 4:54Суть 4D друкування полягає в тому,
-
4:54 - 4:57що окрім багатокомпонентного
3D друкування, -
4:57 - 4:59де поєднано композитні матеріали,
-
4:59 - 5:01додається нова функція -
-
5:01 - 5:03трансформація.
-
5:03 - 5:06Деталі відразу після надрукування
-
5:06 - 5:08трансформують свої форми.
-
5:08 - 5:12Це те саме, що роботизація, тільки
без проводів і моторів. -
5:12 - 5:14Ви надрукували деталь,
-
5:14 - 5:17яка потім може трансформувати свою форму.
-
5:17 - 5:21Спільно з Autodesk ми працювали над ПО,
що називається Project Cyborg. -
5:21 - 5:25Завдяки ньому ми можемо симулювати
поведінку самоскладання -
5:25 - 5:28і оптимізувати послідовність
складання деталей. -
5:28 - 5:31Важливо, що ми можемо використати це ПО
-
5:31 - 5:33як на нанорівні, так і на людському рівні
-
5:33 - 5:36систем самоскладання.
-
5:36 - 5:40Це процес друкування деталей
з композитних матеріалів. -
5:40 - 5:42Демонструється вперше.
-
5:42 - 5:44Суцільна частина кабеля
занурююється у воду, -
5:44 - 5:46де вона самостійно складається
-
5:46 - 5:50в напис з літер MIT.
-
5:50 - 5:52Трохи реклами не завадить.
-
5:52 - 5:55Це інша суцільна частина кабеля, занурена
в більший контейнер з водою. -
5:55 - 5:59Вона самоскладається в тривимірну
структуру куба. -
5:59 - 6:01Як бачите: ніякого людського втручання.
-
6:01 - 6:03Гадаю, це вперше
програма і трансформування -
6:03 - 6:06закладені безпосередньо
-
6:06 - 6:09в матеріалі.
-
6:09 - 6:12Ми можемо використовувати цю техніку
в майбутньому -
6:12 - 6:15для виробництва ще більш
адаптивних інфраструктур. -
6:15 - 6:17Ви, напевно, думаєте: всі ці речі цікаві,
-
6:17 - 6:21але як все це застосувати у будівництві?
-
6:21 - 6:23Я започаткував
Self-Assembly Lab лабораторію -
6:23 - 6:25в MIT.
-
6:25 - 6:28Ми намагаємось розробити
програмовані матеріали -
6:28 - 6:30для будівництва.
-
6:30 - 6:32Ми очікуємо, що деякі ключові розробки
-
6:32 - 6:34вже скоро будуть застосовані.
-
6:34 - 6:36Одна з них - для екстремального
середовища. -
6:36 - 6:38В такому середовищі важко будувати,
-
6:38 - 6:41через те, що там небезпечно,
або через дороговизну, -
6:41 - 6:45або через завеликий розмір
і багатокомпонентність техніки. -
6:45 - 6:47Чудовим прикладом є космос.
-
6:47 - 6:49Ми працюємо над новими моделями
для космосу, -
6:49 - 6:53які структурно будуть змінювати
конфігурацію і самоскладатися -
6:53 - 6:56у широкофункціональні
і взаємозамінні системи. -
6:56 - 6:58Повернемося до інфраструктури.
-
6:58 - 7:02Ми працюємо разом із бостонською компанією
Geosyntec в напрямку оснащення. -
7:02 - 7:05Ми розробляємо новий еталон трубопроводів.
-
7:05 - 7:09Тільки уявіть труби,
які можуть розширюватись і звужуватись, -
7:09 - 7:11щоб забезпечити іншу
пропускну спроможність чи об'єм. -
7:11 - 7:15Або, навіть, скорочуватись
на кшталт перистальтики, -
7:15 - 7:19щоб самостійно проштовхувати воду.
І це не дорогі труби і клапани. -
7:19 - 7:23Це автономна труба, яку можна
запрограмувати на адаптацію. -
7:23 - 7:25Тож я привертаю вашу увагу
-
7:25 - 7:28до жорстких умов конструювання,
які ми зараз маємо в світі. -
7:28 - 7:31Це складні конструкції, що будуються
-
7:31 - 7:34зі складних деталей і так само
складно поєднуються між собою. -
7:34 - 7:37Я запрошую представників
різних галузей долучитись -
7:37 - 7:42до нас у відтворенні шляхів поєднання
-
7:42 - 7:45речей з нанорівня на людський рівень.
-
7:45 - 7:48задля зміни існуючого порядку в світі
-
7:48 - 7:51на такий.
-
8:01 - 8:03Дякую.
-
8:03 - 8:05(Оплески)
- Title:
- Зародження "4D друкування"
- Speaker:
- Скайлар Тіббітс
- Description:
-
З часу свого виникнення наприкінці 1970-их 3D друкування значно ускладнилось. Член спільноти TED Скайлар Тіббітс розповість про зародження наступного покоління - 4D друкування, де четвертим виміром є час. Ця нова технологія дозволить формувати об’єкти, які будуть з часом змінювати власну форму або самоскладатися. Уявіть: роздрукований куб, який склався у вас на очах, або роздрукована труба, яка має властивість за потреби розширитися або звузитися.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 08:22
Khrystyna Romashko approved Ukrainian subtitles for The emergence of "4D printing" | ||
Khrystyna Romashko edited Ukrainian subtitles for The emergence of "4D printing" | ||
Khrystyna Romashko accepted Ukrainian subtitles for The emergence of "4D printing" | ||
Khrystyna Romashko edited Ukrainian subtitles for The emergence of "4D printing" | ||
Khrystyna Romashko edited Ukrainian subtitles for The emergence of "4D printing" | ||
Tetiana Abrosimova edited Ukrainian subtitles for The emergence of "4D printing" | ||
Tetiana Abrosimova edited Ukrainian subtitles for The emergence of "4D printing" | ||
Tetiana Abrosimova edited Ukrainian subtitles for The emergence of "4D printing" |