El paso siguiente en nanotecnología

Cada año el chip de computadora de silicio disminuye de tamaño a la mitad y se duplica en poder, permitiendo a nuestros dispositivos a ser más móviles y accesibles. Pero ¿qué sucede cuando nuestros chips no puedan ser ya menores? George Tulevski investiga el mundo invisible y sin explotar de los nanomateriales. Su trabajo actual: desarrollo de procesos químicos para obligar a miles de millones de nanotubos de carbono se ensamblen a sí mismos en los patrones necesarios para construir circuitos, muy de la misma forma en que los organismos naturales construyen estructuras complejas, diversas y elegantes. ¿Podrían guardar el secreto de la próxima generación de computación?

Imaginemos un escultor la construcción de una estatua,

acaba de saltar lejos con su cincel.

Miguel Ángel tenía este elegante manera de describirlo, cuando dijo:

"Cada bloque de piedra tiene una estatua en el interior de la misma,

y es la tarea del escultor descubrirlo ".

Pero lo que si trabajaba en la dirección opuesta?

No de un bloque sólido de piedra,

pero a partir de una pila de polvo,

de alguna manera el encolado millones de estas partículas entre sí para formar una estatua.

Sé que es una noción absurda.

Es probablemente imposible.

La única manera de conseguir una estatua de un montón de polvo

es si la estatua construida en sí -

si de alguna manera podemos obligar a millones de estas partículas se unan

para formar la estatua.

Ahora, por extraño que parezca,

que es casi exactamente el problema que trabajo en mi laboratorio.

No construyo con piedra,

Construyo con los nanomateriales.

Son estos simplemente increíblemente pequeños objetos pequeños, fascinantes.

Son tan pequeña que si este controlador era una nanopartícula,

un cabello humano sería el tamaño de toda esta habitación.

Y están en el centro de un campo que llamamos la nanotecnología,

que estoy seguro que todos hemos oído hablar,

y todos hemos oído cómo se va a cambiar todo.

Cuando era un estudiante graduado,

que fue uno de los momentos más emocionantes de trabajar en nanotecnología.

Hubo avances científicos que suceden todo el tiempo.

Las conferencias zumbaban,

había un montón de dinero llegando de los organismos de financiación.

Y la razón es

cuando los objetos se ponen muy pequeña,

que están regidos por un conjunto diferente de la física que gobiernan los objetos ordinarios,

como los que interactuamos.

A esto le llamamos la física mecánica cuántica.

Y lo que nos dice es que pueda sintonizar con precisión su comportamiento

con sólo hacer cambios aparentemente pequeños a ellos,

como la adición o eliminación de un puñado de átomos,

o torcer el material.

Es como este kit de herramienta esencial.

Que realmente se sintieron fortalecidos; te sientes como si podría hacer nada.

Y lo hacíamos -

y por que me refiero a toda mi generación de estudiantes graduados.

Estábamos tratando de hacer ardiente ordenadores rápidos utilizando nanomateriales.

Estábamos construyendo puntos cuánticos

que algún día podría ir en su cuerpo y encontrar y luchar contra la enfermedad.

Había grupos que tratan de hacer incluso un ascensor al espacio

el uso de nanotubos de carbono.

Usted puede mirar eso, eso es cierto.

De todas formas, pensamos que iba a afectar

todas las partes de la ciencia y la tecnología, de la informática a la medicina.

Y tengo que admitir,

Bebí todo el Kool-Aid.

Es decir, hasta la última gota.

Pero eso fue hace 15 años,

y -

fantástica la ciencia se hizo, un trabajo muy importante.

Hemos aprendido mucho.

Nunca fuimos capaces de traducir la ciencia en nuevas tecnologías -

en tecnologías que en realidad podría impactar a la gente.

Y la razón es que estos nanomateriales -

son como una espada de doble filo.

Lo mismo que hace tan interesantes -

su pequeño tamaño -

también los hace imposible trabajar con.

Es, literalmente, como intentar construir una estatua de un montón de polvo.

Y nosotros simplemente no tenemos las herramientas que son lo suficientemente pequeños para trabajar con ellos.

Pero incluso si lo hiciéramos, sería en realidad no importa,

porque podíamos no uno por uno lugar a millones de partículas juntos

para construir una tecnología.

Por lo tanto, debido a que,

la totalidad de la promesa y toda la emoción

ha quedado en eso: la promesa y la emoción.

No tenemos ningún nanobots que combaten la enfermedad,

no hay ascensores para el espacio,

y lo que más me interesa, no hay nuevos tipos de computación.

Ahora que el pasado, que es una muy importante.

Sólo hemos llegado a esperar

el ritmo de los avances informáticos para ir indefinidamente.

Hemos construido economías enteras en esta idea.

Y existe este ritmo

debido a nuestra capacidad de empacar más y más dispositivos

en un chip de ordenador.

Y a medida que estos dispositivos se hacen más pequeños,

que llegar más rápido, consumen menos energía

y consiguen más barato.

Y es esta convergencia que nos da este ritmo increíble.

Como ejemplo:

si tomaba el ordenador tamaño de una habitación que envió a tres hombres a la luna ida y vuelta

y de algún modo comprimido que -

comprimido mayor ordenador del mundo de su época,

por lo que era del mismo tamaño que el teléfono inteligente -

el teléfono inteligente real,

esa cosa que pasó de 300 dólares y simplemente tirar a cabo cada dos años,

soplaría esta cosa de distancia.

Usted no estaría impresionado.

No podía hacer nada de lo que hace su teléfono inteligente.

Sería lento,

no se podía poner ninguna de sus cosas en él,

usted podría conseguir a través de los primeros dos minutos

de un episodio de "Walking Dead" si tienes suerte -

(Risa)

El punto es el progreso - no es gradual.

El progreso es implacable.

Es exponencial.

Se agrava el mismo año tras año,

hasta el punto que si se compara una tecnología

de una generación a la siguiente,

son casi irreconocibles.

Y nos debemos a nosotros mismos para mantener este progreso previo.

Queremos decir lo mismo 10, 20, 30 años a partir de ahora:

mira lo que hemos hecho en los últimos 30 años.

Sin embargo, sabemos que este progreso no puede durar para siempre.

De hecho, una especie de relajarse del partido.

Es como "última llamada para el alcohol", ¿verdad?

Si se mira debajo de las sábanas,

por muchas métricas como la velocidad y el rendimiento,

los progresos que ya se ha desacelerado a un alto.

Así que si queremos mantener esta fiesta,

tenemos que hacer lo que siempre hemos sido capaces de hacer,

y que consiste en innovar.

Por lo tanto el papel de nuestro grupo y la misión de nuestro grupo

es innovar mediante el empleo de nanotubos de carbono,

porque pensamos que pueden proporcionar un camino para continuar con este ritmo.

Ellos son como suenan.

Son pequeños tubos huecos, de átomos de carbono,

y su tamaño nanoescala, que el tamaño pequeño,

da lugar a estas propiedades electrónicas simplemente excepcional.

Y la ciencia nos dice si podíamos emplearlos en la informática,

podríamos ver una mejora de hasta diez veces en el rendimiento.

Es como saltar a través de varias generaciones de tecnología en un solo paso.

Así que ahí lo tenemos.

Tenemos este problema realmente importante

y tenemos lo que es, básicamente, la solución ideal.

La ciencia está gritando en nosotros,

"Esto es lo que debe hacer para resolver su problema."

Por lo tanto, está bien, vamos a empezar,

hagámoslo.

Pero usted acaba de ejecutar de nuevo en esa espada de doble filo.

Esta "solución ideal" contiene un material que es imposible trabajar con él.

Tendría que organizar miles de millones de ellos sólo para hacer un chip de computadora individual.

Es el mismo dilema, es como si este problema no muere.

En este punto, dijimos: "Vamos a detener.

No vayamos por ese mismo camino.

Vamos a averiguar lo que falta.

Lo que no estamos tratando?

Lo que no estamos haciendo que hay que hacer? "

Es como en "El Padrino", ¿verdad?

Cuando Fredo traiciona a su hermano Michael,

todos sabemos lo que hay que hacer.

Fredo se tiene que ir.

(Risa)

Sin embargo, Michael - él lo pone fuera.

Está bien, lo entiendo.

de su madre sigue viva, que haría su malestar.

Acabamos de decir,

"¿Cuál es la Fredo en nuestro problema?"

Lo que no estamos tratando?

Lo que no estamos haciendo,

pero hay que hacer para que esto sea un éxito? "

Y la respuesta es que la estatua tiene que construirse a sí misma.

Tenemos que encontrar una manera, de alguna manera,

para obligar, para convencer a miles de millones de estas partículas

que ensamblen en la tecnología.

No podemos hacerlo por ellos. Tienen que hacerlo por sí mismos.

Y es la manera más difícil, y esto no es trivial,

pero en este caso, es la única manera.

Ahora, como resultado, no se trata de que el extranjero de un problema.

Simplemente no construimos nada de esta manera.

Las personas no construyen nada de esta manera.

Pero si miras a tu alrededor - y hay ejemplos de todo el mundo -

Madre naturaleza construye todo de esta manera.

Todo está construido de abajo hacia arriba.

Puedes ir a la playa,

encontrará estos organismos simples que utilizan proteínas -

básicamente las moléculas -

a la plantilla lo que es esencialmente la arena,

simplemente arrancando desde el mar

y la construcción de estas arquitecturas extraordinarias con extrema diversidad.

Y la naturaleza no es crudo como nosotros, simplemente cortar lejos.

Ella es elegante y elegante,

edificio con lo que está disponible, molécula por molécula,

las estructuras de toma con una complejidad

y una diversidad que no podemos ni siquiera acercarse.

Y ella ya está en la nano.

Ella ha estado allí durante cientos de millones de años.

Nosotros somos los que llegan tarde a la fiesta.

Por eso hemos decidido que vamos a utilizar la misma herramienta que utiliza la naturaleza,

y eso es la química.

La química es la herramienta que falta.

Y la química funciona en este caso

porque estos nanoescala objetos son aproximadamente del mismo tamaño como moléculas,

por lo que podemos usarlos para dirigir estos objetos a su alrededor,

al igual que una herramienta.

Eso es exactamente lo que hemos hecho en nuestro laboratorio.

Hemos desarrollado la química que entra en la pila de polvo,

en la pila de nanopartículas,

y saca exactamente los que necesitamos.

Entonces podemos usar la química para organizar literalmente miles de millones de estas partículas

en el patrón que necesitamos para construir circuitos.

Y debido a que podemos hacer eso,

podemos construir circuitos que son muchas veces más rápido

de lo que nadie ha sido capaz de hacer uso de los nanomateriales antes.

Química es la herramienta que faltaba,

y cada día nuestra herramienta se define más y se vuelve más precisa.

Y, finalmente, -

y esperamos que esto está dentro de un puñado de años -

podemos entregar en una de esas promesas originales.

Ahora, la informática es sólo un ejemplo.

Es el único que me interesa, que mi grupo está realmente invertido en,

pero hay otros en las energías renovables, en la medicina,

en materiales estructurales,

donde la ciencia se va a decirle a moverse hacia el nano.

Ahí es donde el mayor beneficio es.

Pero si vamos a hacer eso,

los científicos de hoy y mañana van a necesitar nuevas herramientas -

herramientas iguales a las que he descrito.

Y necesitarán la química. Ese es el punto.

La belleza de la ciencia es que una vez que desarrollar estas nuevas herramientas,

que están ahí fuera.

Están ahí fuera para siempre,

y cualquier persona en cualquier lugar puede recogerlos y utilizarlos,

y ayudar a cumplir con la promesa de la nanotecnología.

Muchísimas gracias por su tiempo. Lo aprecio.

(Aplausos)