Catarina Mota: Chơi với vật liệu thông minh

Mực dẫn điện, cửa sổ chuyển từ trong sang mờ đục chỉ với một nút bật, thạch đông phát nhạc. Tất cả những thứ kể trên đều đang tồn tại và Caterina Mota nói rằng: "Đã đến lúc chơi với chúng". Mota đưa chúng ta vào một hành trình với các vật liệu mới đáng kinh ngạc và đầy hấp dẫn, và gợi ý rằng chúng ta phải thí nghiệm, chỉnh sửa và chơi đùa với chúng để có thể tìm ra cách sử dụng đúng.

Tôi có một người bạn ở Bồ Đào Nha

ông của bạn ấy đã thiết kế 1 loại xe từ 1 chiếc xe đạp

và một chiếc máy giặt để có thể chở gia đình mình.

Ông ấy làm vậy vì ông không có khả năng mua một chiếc ô tô

và cũng bởi vì ông biết làm thế nào để lắp ráp một chiếc xe.

Đã có lúc chúng ta hiểu được mọi thứ hoạt động ra sao

và chúng được tạo như thế nào, nên chúng ta có thể tạo ra và sửa chữa chúng,

hoặc ít nhất là

đưa ra những quyết định mang đủ thông tin về việc sẽ mua cái gì

Nhiều hoạt động tự-mình-làm

đã biến mất trong nửa cuối của thế kỷ 20.

Nhưng bây giờ, cộng đồng chế tạo và mô hình mở

đang mang kiến thức về việc mọi thứ hoạt động ra sao

và chúng được làm từ cái gì trở lại với chúng ta

và tôi tin rằng chúng ta phải đưa chúng tiến thêm một bước nữa,

tới những thành phần tạo nên đồ vật.

Phần lớn chúng ta vẫn biết rằng

những vật liệu truyền thống như giấy và hàng dệt may được làm từ gì

và chúng được sản xuất ra sao.

Nhưng bây giờ chúng ta có những hợp chất đáng kinh ngạc và cực kỳ hiện đại này -

những chất dẻo có thể thay đổi hình dáng,

những loại sơn dẫn điện,

những chất nhuộm đổi màu, những loại vải phát sáng.

Để tôi giới thiệu cho các bạn một vài ví dụ.

Mực dẫn điện cho phép ta vẽ các mạch điện

thay vì sử dụng

các loại bảng mạch in hay dây dẫn điện truyền thống.

Trong trường hợp của cái ví dụ mà tôi đang cầm trên tay đây,

chúng tôi dùng nó để tạo ra một cảm biến xúc giác phản ứng với da của tôi

bằng cách bật sáng bóng đèn nhỏ này.

Mực dẫn điện đã được các họa sỹ sử dụng,

nhưng những phát triển gần đây cho thấy rằng chúng ta sẽ sớm

có thể sử dụng nó trong các loại máy in laser và các loại bút.

Và đây là một tờ giấy làm bằng acrylic

được tẩm những hạt khuyếch tán ánh sáng không màu.

Điều này có nghĩa là, trong khi acrylic bình thường

chỉ có thể khuếch tán ánh sáng xung quanh rìa,

tờ acrylic này thì lại toả sáng trên cả bề mặt

khi tôi bật đèn xung quanh nó.

Hai trong số những ứng dụng được biết đến của loại vật liệu này

là thiết kế nội thất và hệ thống cảm ứng đa điểm.

Và các sắc tố nhiệt sắc

thay đổi màu ở một nhiệt độ đã cho sẵn.

Tôi sẽ đặt miếng giấy này trên một tấm kim loại nóng

được đặt ở nhiệt độ cao hơn môi trường xung quanh một chút

và các bạn có thể thấy điều gì đang xảy ra.

Do đó một trong những ứng dụng chính của loại vật liệu này,

giữa rất nhiều ứng dụng khác, là trong các loại chai bình dành cho trẻ nhỏ

để chỉ ra rằng những chất bên trong chai đã đủ nguội để uống

Vì vậy, đây chỉ là một vài trong số những thứ được coi là

vật liệu thông minh.

Trong vài năm nữa, chúng sẽ hiện diện trong rất nhiều đồ dùng

và công nghệ mà chúng ta sử dụng hàng ngày.

Chúng ta có thể chưa có những chiếc ô tô bay mà những bộ phim khoa học viễn tưởng đã hứa với chúng ta,

nhưng chúng ta có thể có những bức tường có thể thay đổi màu sắc

tùy vào nhiệt độ,

những bàn phím có thể cuộn lại,

và những cửa sổ chuyển sang mờ đục chỉ với một nút bật.

Tôi là một nhà khoa học xã hội được đào tạo,

vậy tại sao tôi lại có mặt ở đây hôm nay để nói về các vật liệu thông minh?

ồ, trước tiên, vì tôi là một nhà chế tạo.

Tôi tò mò về việc mọi thứ hoạt động ra sao

và chúng được tạo ra thế nào,

và cũng bởi vì tôi tin rằng chúng ta có thể hiểu biết sâu rộng hơn

về những vật liệu đang tạo nên thế giới của chúng ta,

và ngay bây giờ, chúng ta không có đủ hiểu biết về

những vật liệu công nghệ cao sẽ tạo ra tương lai của chúng ta.

Những vật liệu thông minh rất khó có thể thu được với số lượng nhỏ.

Có rất ít thông tin rõ ràng và công khai về việc sử dụng chúng như thế nào

và rất ít thông tin nói về cách sản xuất chúng ra sao.

Vì vậy, hiện nay chúng chỉ tồn tại phần lớn trong lĩnh vực

bí mật thương mại và các bằng sáng chế

vốn chỉ có các trường đại học và các công ty có thể truy cập.

Khoảng gần 3 năm trước, Kirsty Boyle và tôi

bắt đầu một dự án mà chúng tôi gọi là Những Vật Liệu Mở.

Đó là một trang web nơi chúng tôi,

và bất cứ ai muốn cũng có thể gia nhập,

để sẽ chia kinh nghiệm, cung cấp các thông tin,

khuyến khích những người khác cống hiến bất cứ khi nào họ có thể

và tổng hợp những nguồn thông tin như các bài báo nghiên cứu

và những hướng dẫn từ những nhà chế tạo như chúng tôi.

Chúng tôi mong muốn trang web này có thể trở thành

một nguồn dữ liệu lớn và tổng hợp chung

của những thông tin tự-mình-làm về những vật liệu thông minh.

Nhưng tại sao chúng ta nên quan tâm

đến việc các vật liệu thông minh hoạt động ra sao và chúng được tạo ra như thế nào?

Trước hết, bởi vì chúng ta không thể định hình những gì chúng ta không hiểu

và những gì chúng ta sử dụng nhưng không hiểu

sẽ định hình chúng ta.

Đồ vật chúng ta dùng, quần áo chúng ta mặc,

ngôi nhà chúng ta sống, tất cả có ảnh hưởng sâu sắc đến

thái độ, sức khỏe và chất lượng cuộc sống của chúng ta.

Do đó nếu chúng ta sống trong một thế giới được tạo nên bởi các vật liệu thông minh,

chúng ta nên biết và hiểu chúng.

Điều thứ hai, và cũng quan trọng không kém, là

sự đổi mới luôn được thúc đẩy bởi người thích chỉnh sửa.

Rất nhiều lần, những người nghiệp dư, không phải là các chuyên gia,

đã trở thành những nhà sáng chế và những nhà cải tiến

của những thứ như xe đạp leo núi,

đến chất bán dẫn, máy tính cá nhân,

máy bay.

Thách thức lớn nhất là khoa học vật liệu rất phức tạp,

và yêu cầu trang thiết bị đắt tiền.

Nhưng không phải lúc nào cũng như thế.

Hai nhà khoa học của trường đại học Illinois hiểu điều này

khi họ công bố một bài báo về một phương pháp đơn giản hơn

để tạo ra mực dẫn điện.

Jordan Bunker,

một người chưa từng có kinh nghiệm với hóa học trước đó,

đã đọc bài báo này và tiến hành lại thí nghiệm

tại xưởng của mình, chỉ bằng những hoá chất

và các dụng cụ dễ kiếm được.

Anh ấy đã sử dụng một lò nướng bánh,

và thậm chí anh ấy còn tạo ra một máy khuấy trộn của riêng mình

dựa trên hướng dẫn của một nhà khoa học/chế tạo khác.

Sau đó Jordan công bố những kết quả của mình trên mạng,

bao gồm cả những việc anh ấy đã thử và không thành công,

để những người khác có thể học tập và tiến hành lại.

Như vậy dạng cải tiến chính của Jordan là

đưa một thí nghiệm được tiến hành trong một phòng thí nghiệm đầy đủ tiện nghi

ở một trường đại học

và thực hiện lại trong một ga-ra ở Chicago

chỉ sử dựng những nguyên vật liệu và công cụ rẻ tiền mà anh ấy có thể tìm thấy.

Và bây giờ anh ấy đã công bố nghiên cứu của mình,

những người khác có thể tiếp tục tại nơi anh ấy dừng lại

và thậm chí tìm ra những cải tiến và cách thực hiện đơn giản hơn.

Một ví dụ khác mà tôi muốn nói đến là

trường hợp Kit-of-No-Parts của Hannah Perner-Wilson.

Mục tiêu dự án của cô ấy là làm nổi bật

tính thể hiện của các vật liệu

trong khi tập trung vào tính sáng tạo và kỹ năng của người lắp đặt.

Các bộ dụng cụ điện rất hữu ích khi

dạy chúng ta cách đồ vật hoạt động như thế nào

nhưng những sự ràng buộc cố hữu trong thiết kế của chúng

ảnh hưởng đến cách mà chúng ta học.

Cách tiếp cận của Hannah thì ngược lại,

cô công thức hóa một loạt các kỹ thuật

để tạo ra các đồ vật khác thường

và để giải thoát chúng ta khỏi những ràng buộc tiền thiết kế

bằng việc dạy chúng ta về chính bản thân các vật liệu.

Do vậy trong số nhiều những thí nghiệm ấn tượng của Hannah,

đây là một thí nghiệm yêu thích của tôi.

["Loa giấy"]

Cái mà chúng ta đang thấy ở đây chỉ là một mẩu giấy

với một vài vòng bằng đồng kết nối với một máy mp3

và một nam châm

(Âm nhạc: “Happy Together”)

Dựa trên nghiên cứu của Marcelo Coelho từ MIT,

Hannah đã tạo ra một loạt loa giấy

từ rất nhiều loại vật liệu,

từ sợi băng đồng đơn giản đến vải và mực dẫn điện.

Cũng giống như Jordan và rất nhiều nhà chế tạo khác,

Hannah đã công bố thí nghiệm của mình

và cho phép mọi người sao chép và tái thí nghiệm

Nhưng thiết bị điện tử bằng giấy là một trong những ngành có triển vọng nhất

của khoa học vật liệu

cho phép chúng ta sáng tạo những thiết bị điện tử rẻ hơn và linh hoạt hơn

Thí nghiệm thủ công của Hannah,

và sự thật rằng cô đã chia sẻ những phát hiện của mình,

mở ra những cánh cửa tới một loạt những khả năng mới

vừa có tính thẩm mỹ vừa có tính sáng tạo.

Như vậy sự thú vị về các nhà chế tạo

đó là chúng tôi sáng tạo trên sự đam mê và tò mò

và chúng tôi không sợ thất bại.

Chúng tôi thường giải quyết vấn đề từ những góc độ mới lạ,

và qua đó phát hiện ra những cách khác

hoặc thậm chí là những cách tốt hơn để làm mọi việc.

Do đó càng có nhiều người thử nghiệm với vật liệu,

càng có nhiều nhà nghiên có động lực để sẻ chia các nghiên cứu của họ,

và các nhà sản xuất chia sẻ kiến thức của mình,

chúng ta càng có nhiều cơ hội tốt hơn để chúng ta có thể tạo ra công nghệ

thực sự phục vụ tất cả chúng ta.

Tôi cảm thấy một chút giống như Ted Nelson thấy

khi vào đầu những năm 1970, ông đã viết:

“Bây giờ các bạn phải hiểu về máy vi tính”

Quay lại thời kỳ đó, máy vi tính là những bộ khung to lớn

chỉ có các nhà khoa học quan tâm đến chúng

và thậm chí không ai mơ về việc có một cái máy vi tính ở nhà.

Nên đây là một điều hơi lạ khi tôi đứng ở đây và nói rằng:

“Bây giờ, các bạn phải hiểu về vật liệu thông minh”

Chỉ cần nhớ rằng việc tiếp nhận kiến thức ưu tiên

về những công nghệ mới

là cách tốt nhất để bảo đảm rằng chúng ta có một tiếng nói

trong việc tạo ra tương lai của chính mình.

Cảm ơn các bạn.

Vỗ tay