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凱特琳娜摩塔:認識智慧型材料

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    我在葡萄牙有位朋友
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    他的祖父將腳踏車和洗衣機改裝成腳踏車
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    以便載送家人
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    他這麼做既是因為沒錢買車
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    也是因為他知道如何改裝
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    人類曾經知道東西是如何運作的
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    如何做成的,我們知道如何建造與修理
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    至少
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    清楚地知道我們要買什麼
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    許多DIY的技術
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    自二十世紀下半葉起開始失傳
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    但現在,生產社群以及開放模型
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    正將東西的運作及其原料等知識
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    逐漸帶回我們的生活中
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    而我相信我們應該更進一步
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    去認識組成這些東西的零件
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    我們大多還知道
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    紙和紡織品等傳統原料是由什麼製成的
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    又是如何生產的
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    但我們現在有了這些令人驚嘆又有未來感的複合材料
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    像是伸縮自如的塑膠
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    能導電的漆料
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    能變換顏色的顏料,和會發光的布等
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    我給大家看些例子
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    導電油墨讓我們不需要用傳統印刷電路或電線
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    用傳統印刷電路或電線
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    而可以直接油漆電路
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    以我手上拿著的這個小東西為例
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    導電油墨可以製成觸控感應器,當它感應我的皮膚時
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    這盞小燈就會亮起
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    藝術家早已在用導電油墨
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    但最近的研究顯示,不久後
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    我們將能將它用在雷射印表機和筆上面
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    這塊丙烯酸纖維附滿了
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    無色的散光粒子
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    意思就是,普通的丙烯酸纖維
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    只會在邊緣散光
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    但這塊纖維在我開燈的時候
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    整個表面都會發光
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    這類材質的應用目前已知有二
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    一是內部設計,一是多點觸控系統
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    熱變色顏料
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    則會在特定溫度下變色
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    所以我現在把這個東西放在熱的盤子上
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    這個盤子的溫度比室溫稍微高一點
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    你們馬上就能看到結果了
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    這項材料主要的應用
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    是在嬰兒奶瓶上
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    它能顯示內容物是否涼了可以喝了
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    以上只是一些我們俗稱為
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    智慧型材料的例子
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    再過幾年,這些材料就會成為我們日常生活中
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    常用物品和科技的基本要素
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    我們可能還沒辦法擁有科幻小說中會出現的飛天汽車
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    但我們會有能隨著溫度改變顏色的
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    牆壁
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    可以捲起來的鍵盤
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    一關就能變不透明的窗戶
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    我本身是社會科學家
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    所以我到底為什麼要來這裡講智慧型材料呢?
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    首先,因為我是個製造者
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    我對東西的運作感到好奇
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    想知道它們是如何製成的
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    但同時也是因為我相信我們應該要更了解
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    建構出我們這個世界的一切
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    而現今,我們對這些將建構我們未來的
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    高科技的複合材料不夠瞭解
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    智慧型材料難以在少量下取得
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    而目前也幾乎沒有任何有關如何使用這些材料的資料
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    它們是如何製成的資訊更是少之又少
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    所以目前,它們幾乎都是
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    商業機密或是有專利保護
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    只有大學和公司能夠取得
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    因此在大約三年多前,我和克絲蒂
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    著手進行一項我們稱之為材料公開化的計劃
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    在這個網站中,我們
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    以及任何想要加入的人
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    都可以分享實驗成果,發表資料
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    希望能鼓勵大家隨時分享所長
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    並收集一些資源,像是其他像我們一樣身為製作者的
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    研究報告或是使用說明書
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    我們期望這個網站能發展成為一個
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    以智慧型材料DIY資訊為主題的
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    集體創作大型資料庫
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    不過為什麼我們應該要關心
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    智慧型材料的運作方式以及組成呢?
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    首先,因為我們不能控制自己不了解的東西
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    而我們不了解卻在使用的東西
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    常反而控制了我們
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    我們用的物品,穿的衣服
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    住的房子,全都會對我們的行為
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    健康和生活品質有著深遠的影響
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    所以如果我們身處的世界充滿了智慧型材料
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    我們就該去認識且了解它們
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    第二點
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    創新總是在不起眼的改造中誕生
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    很多時候,是外行人而非專家
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    成了發明者或是改進者
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    越野腳踏車
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    半導體、個人電腦
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    飛機等都是如此
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    最大的困難通常在於材料科學很複雜
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    且需要昂貴的設備
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    但也不總是如此
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    伊利諾大學有兩名科學家便深諳此道理
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    他們發表的論文是關於如何用較簡單的方法
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    製作導電油墨
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    喬登邦克
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    在讀論文前完全沒有相關化學經驗
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    他試著跟著論文步驟做實驗
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    並用現成原料及工具
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    製作
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    他用烤箱
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    甚至根據其他科學家的說明書
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    自製試管震盪器
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    喬登後來將自己的成果放上網
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    裡面包括他做的所有嘗試,以及失敗的案例
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    這樣其他人就可以效法
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    喬登創新的地方
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    是將原本需要在設備精密的
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    大學實驗室才能完成的實驗
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    在他在芝加哥家中的車庫
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    只用便宜的材料和用具就自己完成了
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    而在他發表這項成果後
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    其他人就可以接續研究
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    想出更簡單的方法或是改進步驟
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    我想分享的另一個例子
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    是漢娜威爾森的無零件工具
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    她想要強調
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    材料的質性
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    以及創造者的創造力和技術
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    電子零件在教導我們認識東西的運作上
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    非常有用
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    但這卻有侷限性:實驗本身的設計方式
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    會影響到我們學習的方式
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    因此漢娜的辦法
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    是發想出一系列的技術
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    來創造特殊物品
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    以使我們能不受限於設計上的侷限
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    真正去認識材料本身
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    漢娜眾多令人印象深刻的實驗裡
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    這是我最喜歡的一樣
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    [紙喇叭]
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    我們現在看到的只是一張紙
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    上面貼了一些銅線,且連到MP3
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    和磁鐵上
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    (音樂:快樂愛相隨)
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    根據麻省理工柯爾賀先生的研究
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    漢娜用許多不同的材料
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    銅膠帶,導電布和油墨等
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    製作出一系列的紙喇叭
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    而就像喬登以及許多其它的製作者
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    漢娜將方法公開
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    讓大家可以複製或轉載
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    但紙電子只是現在前景最被看好的
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    材料科學其中一個分支罷了
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    紙電子讓我們能創造出較便宜且有彈性的電子
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    漢娜的手工藝成品
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    加上她的願意分享發現
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    使得一連串極具美感以及創新的
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    新發現有了可能
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    製造者有趣的地方在於
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    我們本著熱忱與好奇創造
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    且我們不怕失敗
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    我們常從獨特的角度解決問題
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    並在過程中發現
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    其他的甚至更好的方法
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    所以越多人在材料上做實驗
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    越多研究人員願意分享研究
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    散播知識
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    我們就有越大的機會創造出
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    服務眾人的科技
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    我現在的感覺有點像泰德尼爾森
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    在一九七零年代早期寫下
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    「你們現在應該要了解電腦」時的心情
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    當時,電腦是只有科學家在關心的
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    大型計算機
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    根本沒人料的到以後會人人一台
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    所以也許你們會覺得我現在站在這裡和大家說
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    「你們現在必須要了解智慧型材料」很奇怪
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    但謹記
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    搶先擁有新興科技的知識
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    是確保我們能對於自己的未來
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    仍有發言權最好的方式
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    謝謝
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    (掌聲)
Title:
凱特琳娜摩塔:認識智慧型材料
Speaker:
Catarina Mota
Description:

可以導電的油墨;一個開關就能便不透明的窗戶;能發出聲音的紙。這些玩意兒都真實存在,而凱特琳娜摩塔告訴我們:是時候去認識這些材料了!摩塔將帶領我們了解這些又新奇又酷的材料,並建議我們要認識這些材料最好的方法就是做實驗,並享受其中。

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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
09:55

Chinese, Traditional subtitles

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