Janine Benyus mostra os designs da natureza

Nesta apresentação inspiradora sobre recentes avanços em biomimética, Janine Benyus mostra exemplos empolgantes de como a natureza já está influenciando os produtos e sistemas que construimos.

É emocionante estar aqui numa conferência

que é dedicada a "Inspirados pela Natureza" -- vocês podem imaginar.

E eu também estou emocionada em estar na seção de preliminares.

Vocês notaram que esta seção é de preliminares?

Porque eu posso falar sobre uma de minhas criaturas favoritas,

que é o mergulhão do oeste [Western Grebe]. Você não pode considerar que viveu

até que os tenha visto fazer sua dança de acasalamento.

Eu estava no Lago Bowman no Parque Nacional Glacier

que é um lago longo e fino, com umas espécies de montanhas de ponta cabeça,

e meu companheiro e eu temos um barco a remo.

E então nós estávamos remando, e um destes mergulhões se aproximou.

E o que eles fazem na sua dança do acasalamento é, eles vão juntos,

os dois, o casal, e eles começam a correr embaixo d'água.

Eles pedalam mais rápido, e mais rápido, até que estejam indo tão rápido

que eles literalmente se erguem para fora da água,

e eles ficam em pé, como que pedalando a superfície da água.

E um dos mergulhões se aproximou enquanto estávamos remando.

Como nós estavamos em uma escuna, e nos movíamos muito, muito rápido.

E este mergulhão, penso, nos confundiu com um possível parceiro,

e começou a correr pela água próximo a nós,

numa dança de acasalamento -- por milhas.

Ele parava, e então começava, e então parava, e então recomeçava.

Isso sim é que são preliminares.

(Risos)

Ok. Eu quase -- Eu estive bem perto de mudar de espécie naquele momento.

Obviamente, a vida pode nos ensinar alguma coisa

no campo do entretenimento. A vida tem muito a nos ensinar.

Mas o assunto sobre o qual eu gostaria de falar hoje

é o que a vida pode nos ensinar sobre tecnologia e sobre design.

O que aconteceu desde que o livro foi lançado --

o livro era principalmente sobre pesquisa em biomimética.

E o que aconteceu desde então é que arquitetos, projetistas, engenheiros --

pessoas que fazem nosso mundo -- começaram a ligar e dizer,

nós queremos um biólogo para participar das discussões sobre design

para nos ajudar, em tempo real, a nos inspirar.

Ou -- e esta é a parte divertida para mim -- nós queremos que você nos leve

para o mundo natural. Nós iremos propor um campeonato de design

para encontrarmos os campeões da adaptação no mundo natural, que podem nos inspirar.

Então esta é uma foto de uma viagem que fizemos a Galápagos

com alguns engenheiros de tratamento de águas; eles purificam água residual.

E alguns deles estavam lá a contragosto.

O que eles nos disseram no início foi, vocês sabem, nós já fazemos biomimética.

Nós usamos bacteria para limpar nossa água. E nós dissemos,

bem, isso não é exatamente -- isso não é exatamente se inspirar na natureza.

Isso é bio-processamento, isso é tecnologia bio-assistida:

usar um organismo para fazer seu tratamento da água

é uma velha, velha tecnologia chamada "domesticação."

Isto é aprender alguma coisa, pegar uma idéia, de um organismo e então aplicá-la.

E então eles ainda não estavam entendendo.

Então nós fomos caminhar pela praia e eu disse,

bem, digam-me qual é um dos seus maiores problemas. Deem-me um desafio de design,

um empecilho que esteja atrapalhando vocês a se tornarem sustentáveis.

E eles responderam o acúmulo de cálcio, que é a acumulação de minerais dentro da tubulação.

E eles disseram, você sabe o que acontece é que, minerais --

exatamente como na sua casa -- minerais se acumulam.

E então a abertura se fecha, e nós temos que despejar toxinas nos tubos,

ou temos que desentupí-los.

Se tivéssemos alguma maneira de impedir o acúmulo de cálcio --

então eu peguei algumas conchas na praia. E perguntei a eles,

O que é esse acúmulo? O que está dentro dos tubos?

E eles responderam, carbonato de cálcio.

E eu disse, isto também é; isto é carbonato de cálcio.

E eles não sabiam disso.

Eles não sabiam o que é uma concha,

seu formato é definido por proteínas, e então íons da água do mar

se cristalizam para criar uma concha.

Então o mesmo tipo de processo, sem as proteínas,

está acontecendo dentro dos tubos deles. Eles não sabiam.

Isso não é por falta de informação; é por falta de integração.

Vocês sabem, silos, pessoas em silos. Eles não sabiam

que a mesma coisa estava acontecendo. Então um deles pensou

e disse, ok, se isso é simplesmente cristalização,

que acontece automaticamente com a água do mar -- auto-montagem --

então porque as conchas não crescem infinitamente? O que limita o acúmulo?

Por que elas não continuam acumulando?

E eu disse, bem, da mesma maneira que elas liberam uma proteína --

que elas secretam uma proteína que inicia a cristalização --

e então todos eles se inclinaram pra frente --

elas liberam um proteína que interrompe a cristalização.

Ela literalmente se cola à face do cristal que está crescendo.

E, de fato, há um produto chamado TPA

que mimetizou aquela proteína -- a proteína de interrupção --

e é uma maneira ecológica de interromper acúmulo de cálcio na tubulação.

Isso mudou tudo. A partir de então,

ficou impossível colocar aqueles engenheiros de volta no barco.

No primeiro dia eles fizeram uma caminhada,

e foi, click, click, click. Cinco minutos depois, eles estavam de volta no barco.

Terminamos. Você sabe, já vimos essa ilha.

Depois disto,

eles se espalharam por todos os lados. Eles não voltavam --

eles ficavam fazendo snorkel por tanto tempo quanto os deixávamos.

O que aconteceu é que eles perceberam que existem organismos

por aí que já haviam resolvido os problemas

que eles tentaram resolver por todas suas carreiras.

Aprender sobre o mundo da natureza é uma coisa,

aprender a partir do mundo da natureza -- essa é a diferença.

Essa é uma diferença profunda.

O que eles perceberam é que as respostas para suas perguntas estão em toda parte;

eles só precisavam mudar a lente com a qual eles viam o mundo.

3,8 bilhões de anos de teste de campo.

10 a 30 -- Craig Venter provavelmente irá lhe dizer;

Eu acredito que existam mais que 30 milhões -- soluções bem adaptadas.

O importante para mim é que estas são soluções criadas dentro de um contexto.

E o contexto é o planeta Terra --

o mesmo contexto em que estamos tentando solucionar os nossos problemas.

Portanto é a imitação consciente da genialidade da vida.

Não é um mimetismo cego --

apesar de que o "Al" está tentando aqui com o seu penteado --

não é um mimetismo cego. É pegar os fundamentos do design,

a genialidade do mundo natural, e aprender alguma coisa com isso.

Agora, num grupo com tantas pessoas de TI, eu tenho que mencionar que --

sobre o qual eu não vou falar, é que o seu campo

é um que tem aprendido uma quantidade enorme a partir das coisas vivas,

na área de software. Portanto há computadores que se auto-protegem,

como um sistema imunológico, e estamos apredendo a partir da regulação dos genes

e do desenvolvimento biológico. E estamos aprendendo de redes neurais,

algoritmos genéticos, computação evolucionária.

Tudo isso no lado do software. Mas o que é interessante para mim

é que não olhamos tanto para isto. Quero dizer, estas máquinas

não são tecnologia avançada, de verdade, com base nas minhas estimativas,

pois há dezenas e dezenas de carcinogênios

na água do Vale do Silício.

Então o hardware

não está no nível do que a vida chamaria de sucesso.

Então o que podemos aprender sobre criar -- não somente computadores, mas tudo?

Os aviões em que vocês vieram, carros, as poltronas onde vocês estão sentados.

Como podemos redesenhar o mundo que criamos, o mundo feito pelos humanos?

Mais importante, o que deveríamos perguntar nos próximos 10 anos?

E há muitas tecnologias bacanas por aí afora que a vida possui.

E qual é o programa?

Três perguntas são chave para mim.

Como a vida cria as coisas?

Isso é o oposto; isso é como nós fazemos as coisas.

É chamado aquecer, golpear e manipular --

é assim que os cientistas de materias o chamam.

E consiste de esculpir as coisas de cima pra baixo, com 96% de desperdício

e somente 4% de produto final. Você esquenta, golpeia com altas pressões,

e usa produtos químicos. Ok. Aquecer, golpear, e manipular.

A vida não se pode dar ao luxo de fazer isso. Como a vida cria coisas?

Como a vida faz a maioria das coisas?

Isso é um pólen de gerânio.

E o seu formato é o que lhe dá a funcionalidade de ser capaz

de flutuar pelo ar tão facilmente. Veja esse formato.

A vida acrescenta informação à matéria.

Em outras palavras: estrutura.

Ela fornece informação. Ao acrescentar informação à matéria,

ela dá uma função que é diferente que sem essa estrutura.

E, em terceiro lugar, como a vida faz as coisas desaparecerem nos sistemas?

Porque a vida não divide realmente as coisas;

Não há nada no mundo natural separado

de seus sistemas.

Um resumo bem rápido.

Conforme mais eu tenho lido, e seguido a estória,

mais eu vejo coisas fantásticas aparecendo nas ciências biológicas.

E ao mesmo tempo, eu tenho ouvido a vários tipos de negócios

e procurado entender quais são os seus grandes desafios.

Os dois grupos não se falam.

Não mesmo.

O que do mundo da biologia pode nos ser útil neste momento,

que nos atravessar esse nó evolucionário em que estamos?

Eu vou tentar passar por 12 idéias, bem rapidamente.

Ok, uma que é excitante para mim é auto-montagem.

Agora, vocês já ouviram sobre isso em termos de nanotecnologia.

De volta àquela concha: a concha é um material auto-montante.

No canto inferior esquerdo há uma imagem de madre-pérola

sendo formada a partir de água do mar. É uma estrutura de camadas de minerais

e depois polímeros, e isso a faz muito, muito resistente.

É duas vezes mais resistente que nossas cerâmicas de tecnologia avançada.

Mas o que é realmente interessante: diferente das nossas cerâmicas que estão em fornalhas,

isso acontece na água do mar. Acontece próximo, dentro e próximo, dos corpos dos organismos.

Ok, pessoas estão começando a --

esse é o Laboratório Nacional da Sandia; um cara chamado Jeff Brinker

encontrou uma maneira de obter um processo de codificação auto-montante.

Imagine ser capaz de criar cerâmicas à temperatura ambiente

através da simples adição de algo dentro de um líquido,

tirando tal coisa do líquido, e então deixando que a evaporação

force as moléculas no líquido a se juntarem,

para que elas se encaixem

da mesma maneira que essa cristalização funciona.

Imagine criar todos os nossos materiais duros desta maneira.

Imagine pulverizar os precursores em uma célula fotovoltaica, em uma célula solar,

em um telhado, e deixar qe ela se auto-monte em uma estrutura de camadas que colhem luz.

Aqui está uma interessante para o mundo de TI:

bio-silício. Essa é uma diatomácea, que é feita de silicatos.

E então silício, que nós fabricamos hoje em dia --

é parte do nosso problema carcinogênico na fabricação de nossos chips --

esse é um processo de bio-mineralização que agora está sendo mimetizado.

Isso é na Universidade da California - Santa Bárbara. Olhe essas diatomáceas;

isso é do trabalho de Ernst Haeckel.

Imagine ser capaz de -- e, novamente, isso é um processo padronizado,

que se solidifica a partir de um processo líquido -- imagine ser capaz de

obter este tipo de estrutura à temperatura ambiente.

Imagine ser capaz de criar lentes perfeitas.

Na esquerda temos um ofiuro; ele é coberto por lentes

que o pessoal da Lucent Technologies descobriram

que não têm distorção alguma.

É uma das lentes mais livres de distorção de que temos conhecimento.

E há muitas delas, por todo o seu corpo.

O que é interessante, novamente, é que ele se auto-monta.

Uma mulher chamada Joanna Aizenberg, na Lucent,

está aprendendo a fazer isso através de um processo de baixa temperatura para criar

estes tipos de lentes. Ela também está olhando para fibras óticas.

Essa é uma esponja do mar que possui fibras óticas.

Bem na base dela, há fibras óticas

que funcionam melhor que as nossas, na verdade, para transportar luz.

Mas você pode dar um nó nelas; elas são incrivelmente flexíveis.

Aqui está uma outra grande idéia: CO2 como matéria prima.

Um cara chamado Geoff Coates, em Cornell, disse para si mesmo,

as plantas não enxergam o CO2 como o maior veneno da nossa época.

Nós o vemos assim. As plantas estão ocupadas criando longas cadeias

de amido e glicose a partir do CO2. Ele encontrou uma maneira --

ele encontrou um catalizador, e encontrou uma maneira de pegar CO2

e transformá-lo em policarbonatos. Plástico biodegradável

a partir de CO2 -- parecido com a planta.

Transformações solares: a mais excitante.

Há pessoas que estão mimetizando os dispositivos de colheita de energia

de dentro da bactéria roxa, as pessoas em ASU. Ainda mais interessante,

recentemente, nas últimas semanas, as pessoas descobriram que

há uma enzima chamada hidrogenase que é capaz de formar

hidrogênio a partir de prótons e eléctrons. E é capaz de levantar o hidrogênio --

basicamente é isso que acontece numa célula combustível, no ânodo de uma célula combustível

e em uma célula combustível reversível.

Nas nossas células combustível, nós o fazemos com platina.

A vida o faz com um ferro bem comum.

E uma equipe acabou de conseguir mimetizar

essa hidrogenase malabarista de hidrogênios.

Isso é bastante excitante para células combustível --

ser capaz de fazê-lo sem platina.

O poder da forma: aqui está uma baleia. Nós sabemos que as nadadeiras desta baleia

tem tubérculos em si. E estas pequenas protuberâncias

na verdade aumentam a eficiência, por exemplo,

nas bordas de um avião -- aumenta a eficiência em 32% aproximadamente.

O que é uma economia fantástica de combustíveis fósseis,

se colocarmos isso nas bordas da asa.

Coloração sem pigmentos: este pavão está criando cor através da forma.

A luz entra, rebate nas camadas;

é chamado interferência da película. Imagine ser capaz

de auto-montar produtos cujas últimas camadas

brincam com a luz para criar o efeito de cor.

Imagine ser capaz de criar uma forma no exterior de uma superfície,

tal que seja auto-limpante somente com água. Isso é o que uma folha faz.

Está vendo essa foto ampliada?

É uma esfera de água, e estas são partículas de sujeira.

E essa é uma foto ampliada de uma folha de lótus.

Há uma empresa fabricando um produto chamado Lotusan, que mimetiza --

quando a tinta da fachada de um prédio seca, ela mimetiza as protuberâncias

de uma folha auto-limpante, e a água da chuva limpa o prédio.

Água será nosso maior desafio:

saciar a sede.

Aqui estão dois organismos que absorvem água.

O da esquerda é um besouro da Namíbia absorvendo água do nevoeiro.

O da direita é um tatu-bolinha -- que absorve água do ar.

Não toma água.

Absorver água a partir do nevoeiro de Monterey e a partir do ar úmido de Atlanta,

antes que cheguem a um prédio, são tecnologias chave.

Tecnologias de separação serão extremamente importantes.

E se diséssemos: sem mais mineração em rochas duras?

E se tivéssemos que separar metais a partir de resíduos em correntes --

pequenas quantidades de metais presentes na água? Isso é o que micróbios fazem,

eles criam quelatos de metais a partir da água.

Há uma empresa aqui em São Francisco chamada MR3

que está embutindo mimetismos das moléculas dos micróbios em filtros

para garimpar correntes de resíduos.

Química verde é química na água.

Nós fazemos química em solventes orgânicos.

Essa é uma foto das glândulas fiandeiras de uma aranha, ok,

e a teia sendo criada por uma aranha. Não é lindo?

A química verde está substituindo nossa química industrial pelo livro de receitas da natureza.

Não é fácil, porque a vida utiliza

somente um sub-conjunto dos elementos da tabela periódica.

E nós usamos todos eles, inclusive os tóxicos.

Desvendar as elegantes receitas que pegam um pequeno sub-conjunto

da tabela periódica, e criam materiais milagrosos como esta célula,

é a tarefa da química verde.

Decomposição pré-agendada: embalagens que só duram

até o momento em que você não quer que elas sirvam mais, e se dissolvam com a sua sugestão.

Esse é um mexilhão encontrado nas águas daqui.

E os fios que o fixam às rochas tem tempo marcado -- em exatamente dois anos,

eles começam a se dissolver.

Recuperação: essa é uma boa.

Esse carinha aí é um tardígrado.

Há um problema com vacinas ao redor do mundo:

não chegar até os pacientes. E o motivo é

que a refrigeração, de alguma maneira, é interrompida;

a chamada "cadeia fria" é quebrada.

Um cara chamado Bruce Rosner analisou os tardígrados --

que se desidratam totalmente, e ainda continuam vivos por meses

e meses e meses, e é capaz de se regenerar.

E ele encontrou uma maneira de desidratar vacinas completamente --

envolvê-las em cápsula de açúcar do mesmo tipo

que os tardígrados possuem em suas céluas --

que significa que vacinas não precisam mais ser refrigeradas.

Elas podem ser colocadas no porta-luvas, ok.

Aprender a partir de organismos. Essa é uma sessão sobre água --

aprender sobre organismos que se viram sem água,

para criar uma vacina que dura e dura e dura sem refrigeração.

Não vou conseguir passar por todas 12.

Mas o que eu vou fazer é lhes contar que a coisa mais importante,

além de todas essas adaptações, é o fato que estes organismos

descrobriram uma maneira de fazer as coisas fantásticas que fazem

ao mesmo tempo em que cuidam do lugar

que cuidará de seus descendentes.

Quando eles estão envolvidos em preliminares,

eles estão pensando sobre alguma coisa muito, muito importante,

é isso é fazer seu material genético

perdurar, 10.000 gerações à partir de agora.

E isso significa encontrar uma maneira de fazer o que eles fazem

sem destruir o lugar que cuidará de seus descendentes.

Esse é o maior desafio do design.

Felizmente, há milhões e milhões de gênios

dispostos a nos presentear com suas melhores idéias.

Boa sorte ao estabelecer um diálogo com eles.

Obrigado.

(Aplausos)

Chris Anderson: Falando de preliminares, eu -- nós temos que terminar as 12, mas bem rapidinho.

Janine Benyus: Sério?

CA: Sim. Você sabe, a versão resumida de 10 segundos

das idéias 10, 11, e 12. Porque nós -- seus slides são tão maravilhosos,

e suas idéias tão grandiosas, que eu não posso permitir que você vá embora

sem ver as idéias 10, 11, e 12.

JB: Ok, colocar isso -- Ok, eu vou apenas segurar esse negócio. Ok, ótimo.

Ok, então essa foi sobre cura.

Sentir e reagir: feedback é uma coisa muito importante.

Este é um gafanhoto. É possível termos 80 milhões deles em um quilômetro quadrado,

e mesmo assim eles não se chocam uns nos outros.

E mesmo assim, nós temos 3.6 milhões de colisões de carros por ano.

(Risos)

Isso. Tem uma pessoa em Newcastle

que descobriu que isto se deve a um neurônio bem grande.

E ela está investigando como criar

um circuito que evite colisões

baseado neste grande neurônio do gafanhoto.

Esta é grande e bastante importante, a número 11.

Cultivar a fertilidade.

Isso significa agricultura com aumento de fertilidade.

Nós deveríamos estar cultivando fertilidade. E, claro, obter comida também.

Porque nós temos que aumentar a capacidade deste planeta

de criar mais e mais oportunidades para a vida.

E, na verdade, isso é o que outros organismos fazem bem.

Em conjunto, é isso que ecossistemas inteiros fazem:

eles criam mais e mais oportunidades para a vida.

Nossa agricultura tem feito o oposto.

Então, agricultura baseada em como um prado gera o solo,

fazendas baseadas em como um bando de ungulados nativos

na verdade aumenta a vitalidade do pasto.

Ou mesmo tratamento de água baseado em como um pântano

não apenas purifica a água,

mas também cria uma produtividade borbulhante incrível.

Este é um design simples. Isto é, parece simples

porque o sistema, ao longo de 3.8 bilhões de anos, se aprimorou.

Isto é, os organismos que não foram capazes de descobrir

como melhorar ou amenizar seus locais,

não estão mais por aí para nos contar a história.

Essa é a décima segunda.

A vida -- e este é o segredo; este é o truque mágico --

a vida cria condições favoráveis à vida.

Ela gera solo, ela purifica o ar, purifica a água,

ela mistura o coquetel de gases que eu e você precisamos para viver.

E faz isso ao mesmo tempo em que tem ótimas preliminares

e atende às suas necessidades. Portanto, não são mutuamente excludentes.

Nós temos que encontrar uma maneira de atender nossas necessidades,

e ao mesmo tempo tornar este lugar um éden.

CA: Janine, muito obrigado.

(Aplausos)