کاترینا موتا: بازی کردن با مواد هوشمند

جوهری که الکتریسیته هدایت می‌کند؛ پنجره‌ای که با زدن یک کلید از شفاف به مات تغییر می‌کند؛ ژله‌ای که موسیقی می‌سازد. همه این چیزها وجود دارد، و کاترینا مواد می‌گوید: زمان بازی کردن با‌ آنهاست. موتا ما را در تور سیاحت از مواد تازه باحال و شگفت‌آور هدایت می‌کند، و روشی را پیشنهاد می‌کند که بواسطه‌ آن خواهیم توانست چیزهایی که برای آزمایش، سرهم بندی و تفریح کردن خوب هستد را کشف کنیم.

دوستی در کشور پرتقال دارم

که پدربزرگش از یک دوچرخه و ماشین لباسشویی

خودروی ساخت تا بتواند خانوادش را جا به جا کند.

او این کار را کرد چون توان خرید خودرو را نداشت

اما بلد بود که چطور یک خودرو بسازد.

زمانی بود که میفهمیدیم هر چیزی چطور کار میکرد

و چطورساخته میشد، برای همین میتوانستیم آنها را بسازیم و تعمیرشان کنیم.

یا حداقل اینکه میتوانستیم

درباره اینکه آگاهانه چه چیزی بخریم تصمیم بگیریم.

بسیاری از این کار های" عادت کن خودت آن را انجام بده"

از نیمهی دوم قرن بیستم از بین رفتند.

اما حالا، جامعه سازندگان و الگوی منبع آزاد

در حال بازگرداندن این نوع از دانش درباره نحوه کارکرد وسایل

و مواد سازنده آنها به زندگیهای ماست.

و من معتقدم ما باید این آگاهی عمومی رو تا حد شناخت

اجزای تشکیل دهندهی اشیا پیش ببریم.

حداکثر، ما هنوز هم میدانیم که مواد سنتی مثل کاغذ

یا پارچه از چه موادی درست میشوند

و چطور تولید میشوند.

ولی الان ما این مواد مرکب فوق پیشرو و شگفت انگیز را داریم --

مثل پلاستیکهایی که شکل عوض میکنند،

رنگهایی که رسانای الکتریسیته هستند،

رنگ دانههایی که رنگ عوض میکنند، پارچههایی که نور ساطع میکنند.

بگذارید چند نمونه نشانتان دهم.

جوهر رسانا به ما امکان رنگ کردن مدارها را میدهد

بعوض استفاده کردن از

بردهای مداری چاپ شده یا سیمها.

در این نمونه کوچکی که اینجا دارم

ما از آن برای ایجاد حسگر لمسی استفاده کردیم تا با روشن کردن این لامپ کوچک

به پوست من واکنش نشان دهد.

جوهر رسانا قبلاً توسط هنرمندان استفاده شده است،

ولی پیشرفتهای اخیر نشان از آن دارند که به زودی

خواهیم توانست از آن در پرینترهای و خودکارهای لیزری استفاده کنیم.

این یک ورقهی اکریلیک است که با ذرات بیرنگ

پخش کننده نور فشرده شده است.

این يعنى در حالی که اکریلیک معمولی تنها نور را

در لبهها پخش مىكند،

این یکی وقتی من نور دورش را روشن میکنم

در تمام سطح نورافشانى مىكند.

دو مورد از کاربردهای شناخته شدهی این ماده در

طراحی داخلی و سیستمهای چند لمسى است.

و رنگدانههاى ترموكروميك (گرمافامى)

طبق دمای که به آنها داده میشود رنگ عوض میکنند.

پس من اين را روی این ورقه داغ که دمايش فقط کمی

از محیط بالاتر است، قرار مىدهم

و میبینید که چه اتفاقى مىافتد.

پس یکی از این کاربردهای اصلی این ماده،

علاوه بر دیگر کاربردها، در شیشه هاى شیر بچه است،

تا وقتى محتویات آن بحد كافى براى نوشیدن خنك مىشود را نشان دهد.

بنابراين اینها فقط چند مورد از چيزهايى است که معمولاًً

به عنوان مواد هوشمند شناخته میشوند.

ظرف كمتر از چند سال، اين مواد در بسیاری از اشیا و فناورىهایی

که مصرف روزانه دارند، استفاده خواهند شد.

شايد هنوز ماشینهای پرندهای که در داستانهای علمی تخیلی به ما وعده داده شده را نداشته باشیم،

ولی میتوانيم دیوارهایی داشته باشیم که رنگشان بر اساس

دما تغيير مىكند،

کیبوردهایی که لوله میشوند،

و پنجرههایی که با زدن یک دکمه تیره میشوند.

خب من با توجه به زمينه تحصيلاتم، دانشمند علوم اجتماعی هستم،

پس چرا امروز در اینجا درباره مواد هوشمند حرف میزنم؟

خب اول از همه، چون من یک سازنده هستم.

کنجکاوم که بدانم چيزها چطور کار میکنند

و اینکه چطور ساخته مىشوند،

اما همچنین به این دلیل که معتقدم ما باید درک عمیقتری از

اجزای سازندهی دنیای پیرامون خودمون داشته باشیم،

و در حال حاضر، ما در مورد این مركب هاى با فناورى عالى كه آیندهی ما را

خواهند ساخت اطلاعات کافی نداریم.

مواد هوشمند را به سختی میشود در مقادیر کوچک تهیه کرد.

بندرت اطلاعاتی دربارهی نحوهی استفاده از آنها وجود دارد،

و در مورد نحوهی تولید آنها خیلی کم گفته شده است.

پس فعلا، آنها بیشتر در قلمروی مبادله اسرار و حق ثبت اختراع هايي

قرار دارند كه

تنها در دسترس موسسات و دانشگاه هاست.

بنابراين در حدود سه سال قبل، كريستى بويل و من

پروژه اى را تحت عنوان مواد آزاد شروع كرديم.

وب سايتى است كه در آن،

ما و هركسى كه مايل به محلق شدن به ما باشد،

آزمايشها را به اشتراك مىگذاريم، اطلاعات را منتشر مىكنيم،

ديگران را به همكارى در هر موقعى كه بتوانند، تشويق مىكنيم،

و منابعى از قبيل مقاله هاى تحقيقى و خودآموزهايى كه توسط

ديگر سازنده هايى مثل ما ارائه شده ست را جمع آورى مى كنيم.

ما قصد داريم آن را تبديل به يك

پايگاه داده هاى بزرگ گردآورى شده از

اطلاعات «خودت انجام بده» در زمينه مواد هوشمند انجام دهيم.

اما چرا باید اهمیت دهیم که

عملکرد مواد هوشمند چگونه است و از چه چیز ساخته میشوند؟

اول از همه، چون ما قادر به شکل دادن چیزی که نمیفهمیم نیستیم،

و چیزی را که نمیفهمیم و استفاده میکنیم

به شکل دادن ما مى انجامد.

لوازمی که استفاده می کنیم، لباسهایی که میپوشیم،

خانههایی که در آنها زندگی میکنیم، تماماً اثری عمیق

بر رفتار، سلامت و کیفیت زندگی دارند.

بنابراین اگر قصد زندگی در جهانی ساخته شده از مصالح هوشمند را داریم،

باید آنها را بشناسیم و بفهمیم.

دوما اینکه، و با همان میزان اهمیت،

نوآوری همواره از سوی سرهمبند کنندهها تغذیه میشود.

بنابراین بسیاری مواقع، آماتورها، غیرمختصصین،

نوآوران و بهبوددهندگان اشیاء بودهاند

از دوچرخههای کوهستان گرفته تا

نیمه رساناها، کامپیوترهای شخصی،

هواپیماها.

بزرگترين چالش اين است كه علوم مواد پيچيده است

و مستلزم تجهيزات گران است.

اما اين هميشه دغدغه نيست.

دو دانشمند در دانشگاه ايلئنويز اين را زمانى فهميدند

كه مقالهاى را درباره روشى ساده تر براى ايجاد

جوهررسانه اى منتشر كردند.

جوردن بانكر، كه تا آنموقع

هيچ تجربه اى در شيمى نداشت،

اين مقاله را خواند و آزمايش را تنها با استفاده

از مواد و ابزار دم دستى در میکراسپیس

دوباره تولید کرد.

از فر یک تُستر استفاده کرد،

و حتى میىكسر ورتكس خودش را

طبق خودآموز سازنده/ دانشمند ديگرى ساخت.

جردن سپس نتايجش را بصورت آن لاين منتشر كرد،

از جمله همه چيزهايى كه تلاش كرده بود و جواب نداد،

بنابراين آنها مى توانستند آن را مطالعه و مجدداً توليد كنند.

در نتيجه فرم اصلى نوآورى جردن اين بود

كه آزمايش خلق شده در يك دانشگاه مجهز را

بگيرد

و مجدداً در گاراژى در شيكاگو با

تنها استفاده از مواد ارزان و ابزارى كه خودش ساخته بود، بسازد.

و حالا كه كارش را منتشر كرده است

ديگران مىتوانند از جايى كه كار باقيمانده ادامه دهند

و حتى اصلاحات و فرايندهاى ساده ترى را انجام دهند.

مثال ديگرى كه دوست دارم ذكر كنم

پروژه قطعهای از چیزی kit- of- no- parts از هاناپرنر- ويلسون است.

هدف پروژه اش برجسته كردن

ويژگيهاى گوياى مواد است

درحاليكه بر خلاقيت و مهارتهاى سازنده تمركز دارد.

كيت هاى برقى بسيار قوى هستند،

با اين كه به ما نحوه كاركرد اشياء را آموزش مىدهند،

اما محدوديت هاى ذاتى در طرحشان

بر نحوه يادگيرى ما اثر مىگذارد.

بنابراين روش هانا، از سوى ديگر،

فرمول بندى كردن مجموعه اى از تكنيكها

براى خلق اشياء غير معمولى است

كه ما را بواسطه آموزشى كه درباره خود مواد مىدهد

از محدوديتهاى از قبل طراحى شده آزاد مىكند.

بنابراين در ميان بسيارى از آزمايشهاى تاثیرگذار هانا

بنابراين در ميان بسيارى از آزمايشهاى تاثيرگذار هانا

اين يكى از محبوبترینهای مناست.

[« بلندگوهاى كاغذى»]

چيزى كه اينجا مىبينيم فقط يك تكه كاغذ است

با کمی نوار مسى در رويش كه به يك پخش كننده موسیقی mp3 و آهن ربا

متصل است.

(موسيقى: «با هم خوشحال»)

در نتيجه بر پايه تحقيقى از مارسلو كوئلو از موسسه ُن آوری ماساچوست MIT است،

هانا مجموعه اى از بلندگوهاى كاغذى را

با استفاده از مجموعه گسترده اى از مواد ساخت،

از نوار مسى ساده گرفته تا جوهر و پارچه رسانا.

درست مثل جردن و بسيارى ديگر از سازنده ها،

هانا دستورالعمل هايش را منتشر كرد

و به سايرين اجازه كپى كردن و توليد مجدد آنها را داد.

اما كاغذهاى الكترونيك يكى از مهمترين شاخه هاى آينده دار در

علوم مواد است

بطوريكه به ما امكان خلق الكترونيكهاى ارزانتر و قابل انعطاف را مىدهد.

بنابراين اثر صنعتگرانه هانا،

و اين واقعيت كه او يافته هايش را قسمت كرد،

درهايى را به مجموعه اى از احتمالات تازه باز مى كند

كه از لحاظ زيباشناسى هم جذابند و هم خلاقانه.

بنابراين نكته جالب درباره سازندگان

اين است كه ما از روى كنجكاوى و علاقمندى خلق مىكنيم

و از شكست نمىهراسيم.

ما اغلب با مشكلات از زواياى غير معمول برخورد میکنیم،

و، در اين روند، سرآخر به كشف راه حل هاى جايگزين

يا حتى روشهاى بهترى را براى انجام كارها مىرسيم.

در نتيجه هر چه آدمهاى بيشترى با اين مواد آزمايش انجام دهند،

محققان بيشترى مايل به تقسيم كردن تحقيقات خواهند بود،

و همينطور سازندگان درباره دانششان،

شانس بهترى براى خلق فناوريهاى كه حقيقتاً

به ما خدمت مى كنند، خواهيم داشت.

خُب کمی حس تد نلسون باید داشته باشم

هنگامی که، در اوائل دهه ۱۹۷۰، او نوشت،

«شما باید الان کامپیوتر ها را بفهمید.»

در آن موقع، کامپیوترها این پردازندههای مرکزی بزرگ بودند

که تنها دانشمندان دربارهشان اهمیت میدادند

و هیچکس حتی خواب داشتن یکی از آنها را در خانهاش نمیدید.

در نتیجه کمی عجیب است که من اینجا ایستادهام و میگویم،

«شما باید الان مواد هوشمند را بفهمید.»

فقط بخاطر داشته باشید که بدست آوردن دانش انحصاری

درباره پدیدار شدن فناوریها

بهترین روش برای تضمین آن است که ما برای ساختن آیندهمان

حرفی برای گفتن داریم.

متشکرم.

(تشویق)