Φιορέντζο Ομενέττο: Μετάξι,το αρχαίο υλικό του μέλλοντος

O Φιορέντζο Ομενέττο μοιράζεται πάνω απο 20 εκπληκτικές χρήσεις του μεταξιού, ένα από τα πιο κομψά υλικά της φύσης-για τη μετάδοση του φωτός,για τη βελτίωση της βιωσιμότητας,για την κατασκευή και ενδυνάμωση ιατρικών εργαλείων με αλματώδη εξέλιξη. Δείχνει,επι σκηνής, μερικά εξαιρετικά ενδιαφέροντα κομμάτια φτιαγμένα από το πολυμορφικό υλικό.

Ευχαριστώ.

Είμαι ενθουσιασμένος που βρίσκομαι εδώ.

Θα μιλήσω για ένα νέο, παλιό υλικό

που δεν παύει να μας εκπλήσσει,

και είναι πολύ πιθανό ν' αλλάξει το τρόπο σκέψης μας

για την επιστήμη των υλικών,την υψηλή τεχνολογία-

και ίσως, παράλληλα,

να βοηθήσει την ιατρική και την παγκόσμια υγεία και να βοηθήσει στην αναδάσωση.

Μπορεί να είναι μια κάπως τολμηρή δήλωση.

Θα σας πω κάτι ακόμα.

Αυτό το υλικό έχει κάποιες ιδιότητες που είναι σχεδόν πολύ καλές για να είναι αληθινές.

Είναι αειφόρο -είναι ένα αειφόρο υλικό

που η επεξεργασία του γίνεται μέσα στο νερό και σε θερμοκρασία δωματίου-

και είναι βιοδιασπώμενο, μπορείς να παρακολουθείς τη διαδικασία,

και να το βλέπεις να διαλύεται στιγμιαία σ΄ενα ποτήρι νερό

ή να παραμένει σταθερό για χρόνια.

Είναι βρώσιμο.Μπορεί να εμφυτευθεί στο ανθρώπινο σώμα

χωρίς να προκαλέσει καμμιά ανοσολογική αντίδραση.

Στην πραγματικότητα απορροφάται απο το σώμα

Και έχει τεχνολογικά χαρακτηριστικά

ώστε μπορεί να καταφέρει πράγματα που κάνουν η μικροηλεκτρονική,

και πιθανόν και η φωτονική.

Και το υλικό

έχει αυτή την εικόνα.

Στην πραγματικότητα, αυτό το υλικό που βλέπετε είναι καθαρό και διάφανο.

Τα συστατικά αυτού του υλικού είναι απλώς νερό και πρωτείνη.

Αυτό το υλικό,λοιπόν, είναι μετάξι.

Ετσι, είναι κάπως διαφορετικό

από αυτό που, συνήθως ,έχουμε κατά νου για το μετάξι.

Το θέμα είναι, λοιπόν, πώς ξαναεφευρίσκεις κάτι

που μετρά πάνω απο πέντε χιλιετίες ζωής;

Η διαδικασία της ανακάλυψης έχει την έμπνευσή της στη φύση.

Θαυμάζουμε, λοιπόν, τους μεταξοσκώληκες-

ο μεταξοσκώληκας που εδώ φαίνεται να υφαίνει τις ίνες του.

Ο μεταξοσκώληκας κάνει ένα θαυμάσιο πράγμα:

χρησιμοποιεί δυο συστατικά, πρωτείνη και νερό,

που βρίσκονται στον αδένα του,

για να φτιάξει ένα υλικό που είναι εξόχως σκληρό για προστασία-

που συγκρίνεται με τις τεχνικές ίνες

όπως το Κέβλαρ.

Έτσι, στην αντίστροφη μηχανική επεξεργασία

που γνωρίζουμε,

και είμαστε εξοικειωμένοι

με τη κλωστουφαντουργία,

η κλωστουφαντουργία πάει και ξετυλίγει το κουκούλι

και μετά υφαίνει λαμπερά πράγματα.

Θέλουμε να μάθουμε πώς φτάνουμε απο το νερό και την πρωτείνη

σ' αυτό το υγρό Κέβλαρ, σ' αυτό το φυσικό Κέβλαρ.

Έτσι η γνώση είναι

πώς να αντιστρέψεις αυτή τη μηχανική επεξεργασία

και να πας απο το κουκούλι στον αδένα

και να παίρνεις νερό και πρωτείνη που αποτελούν το αρχικό σου υλικό.

Και αυτή τη γνώση

την αποκτήσαμε σχεδόν δυο δεκαετίες πριν,

απο κάποιον με τον οποίο είχα τη μεγάλη τύχη να συνεργαστώ,

τον Ντείβιντ Κάπλαν.

Ετσι, λοιπόν έχουμε το αρχικό υλικό,

Και αυτό το αρχικό υλικό επανέρχεται στο βασικό δομικό στοιχείο.

Και μετά το χρησιμοποιούμε για να κάνουμε ένα σωρό πράγματα-

όπως, για παράδειγμα, αυτό το φιλμ.

Και αξιοποιούμε κάτι που είναι πολύ απλό.

Η συνταγή να κάνουμε αυτά τα φιλμ

είναι να αξιοποιήσουμε το γεγονός οτι

αυτές οι πρωτείνες λειτουργούν με εξαιρετικά έξυπνο τρόπο.

Βρίσκουν το δικό τους τρόπο της αυτο- συναρμολόγησης.

Η συνταγή, είναι απλή: παίρνεις το διάλυμα του μεταξιού, το χύνεις,

και περιμένεις την πρωτείνη να αυτοσυναρμολογηθεί.

Και μετά αποσπάς την πρωτείνη και έχεις αυτό το φιλμ,

καθώς οι πρωτείνες συγκεντρώνονται ενω το νερό εξατμίζεται.

Ανέφερα οτι και το φιλμ έχει τεχνολογικά χαρακτηριστικά.

Τι σημαίνει αυτό;

Σημαίνει οτι μπορείς να το συνδέσεις

με μερικά πράγματα που είναι αντιπροσωπευτικά δείγματα της τεχνολογίας

όπως η μικροηλεκτρονική και η τεχνολογία σε νανοεπίπεδο.

Και αυτή η εικόνα του DVD

μας βοηθά να καταδείξουμε

οτι το μετάξι ακολουθεί πολύ διακριτικές τοπογραφίες στην επιφάνεια,

που σημαίνει οτι μπορεί να αναπαράγει χαρακτηριστικά σε νανοκλίμακα.

Θα μπορούσε, με αυτό τον τρόπο να αναπαράγει τις πληροφορίες

που υπάρχουν στο DVD.

Και μπορούμε να αποθηκεύσουμε πληροφορίες που είναι φιλμ με νερό και πρωτείνη.

Ετσι, κάναμε μια δοκιμή και γράψαμε ενα μήνυμα σ' ένα κομμάτι μετάξι,

που είναι ακριβώς εδώ, και το μήνυμα είναι εκεί.

Και μπορεί κανείς να το διαβάσει όπως και το DVD.

Αυτό απαιτεί σταθερό χέρι,

για αυτό αποφάσισα να το κάνω επι σκηνής και παρουσία χιλιάδων ανθρώπων.

Για να δούμε, λοιπόν.

Καθώς, λοιπόν, βλέπετε το φιλμ να περνά με διαφανή τρόπο απο εδώ,

και μετά...

(Χειροκρότημα)

Και το πιό αξιοσημείωτο κατόρθωμα

είναι οτι το χέρι μου παρέμεινε σταθερό όση ώρα το έκανε αυτό.

Ετσι, απ' τη στιγμή που υπάρχουν αυτές οι ιδιότητες

αυτου του υλικού

τότε μπορείς να κάνεις πολλά πράγματα.

Στην πραγματικότητα δεν περιορίζεται στα φιλμ

Και έτσι το υλικό μπορεί να αποκτήσει πολλές μορφές.

Και μετά τρελλαίνεσαι και κάνεις διάφορες οπτικές συνθέσεις

ή κάνεις μικροσκοπικές διατάξεις

όπως η αντανακλαστική ταινία που έχουμε στα αθλητικά μας παπούτσια

Ή μπορείς να κάνεις όμορφα πράγματα

που, αν τα πιάνει η κάμερα, μπορείς να κάνεις.

Έτσι το φίλμ μπορεί να γίνει τρισδιάστατο.

Και κάτω απο σωστή γωνία,

στην πραγματικότητα μπορείς να δεις ενα ολόγραμμα να εμφανίζεται σ΄αυτό το φιλμ απο μετάξι.

Μπορείς να κάνεις και άλλα πράγματα.

Μπορείς να φανταστείς την πιθανότητα της χρήσης καθαρής πρωτείνης για την καθοδήγηση του φωτός.

και έτσι φτιάξαμε οπτικές ίνες.

Ωστόσο, το μετάξι έχει πολλές χρήσεις εκτός απο την οπτική.

Και μπορεί κανείς να σκεφτεί διαφορετικές μορφές.

Όπως, για παράδειγμα, κάποιος που φοβάται να πάει στο γιατρό και τρομάζει στην ιδέα του τρυπήματος με βελόνα.

Κατασκευάζουμε διατάξεις με μικροβελόνες.

Αυτό που βλέπετε στη οθόνη είναι τρίχες ανθρώπινες.

τοποθετημένες σε βελόνα καμωμένη απο μετάξι-

για να πάρετε μια αίσθηση μεγέθους.

Μπορεί να κάνει κανείς μεγαλύτερα πράγματα.

Μπορείς να κάνεις συσκευές και βίδες και παξιμάδια-

που μπορείς ν'αγοράσεις σε καταστήματα Υγιεινής Διατροφής.

Και οι συσκευές είναι λειτουργικές και στο νερό.

Έτσι σκέφτεσαι εναλλακτικά μηχανικά μέρη.

Πιθανόν να μπορείς να χρησιμοποιήσεις αυτό το υγρό Κέβλαρ αν χρειάζεσαι κάτι δυνατό

για αντικατάσταση περιφερικής φλέβας, για παράδειγμα,

ή πιθανόν ενός ολόκληρου κόκαλου.

Εδώ είναι ένα μικρό παράδειγμα

ενός μικρού κρανίου-

που ονομάζουμε μίνι Γιόρικ.

(Γέλια)

Μπορείς να κάνεις πράγματα όπως κύπελα, για παράδειγμα,

και αν προσθέσεις και λίγο χρυσό, και κάποιους ημιαγωγούς

μπορείς να κάνεις αισθητήρες που κολλάς στην επιφάνεια των τροφίμων.

Μπορείς να κάνεις ηλεκτρονικά κομμάτια

που διπλώνουν και τυλίγονται.

Ή αν είσαι μπροστά στη μόδα, τατουάζ LED απο μετάξι

Οπως βλέπετε, υπάρχει πολυμορφικότητα

στις μορφές των υλικών

που μπορούν να γίνουν απο μετάξι.

Ωστόσο, υπάρχουν μερικά μοναδικά χαρακτηριστικά

Εννοώ, γιατί να θέλει κανείς να κατασκευάσει όλα αυτά τα πράγματα, αλήθεια ;

Το ανέφερα σύντομα στην αρχή της ομιλίας μου,

η πρωτείνη είναι βιοδασπώμενη και βιοσυμβατή

και βλεπετε εδώ μια εικόνα τομής ιστού.

Και τι σημαίνει να είναι βιοδασπώμενη και βιοσυμβατή;

Μπορεί να εμφυτευθεί στο σώμα χωρίς απαραίτητα να ανακτηθεί.

Αυτό σημαίνει οτι όλα τα υλικά που μόλις είδατε και όλες οι μορφές

μπορούν, θεωρητικά, να εμφυτευθούν και να εξαφανιστούν.

Και αυτό που βλέπετε εκει είναι τομή ιστού,

στην πραγματικότητα βλέπετε την αντανακλαστική ταινία.

Με τον ίδιο τρόπο που είναι κάποιος ορατός απο ένα αυτοκίνητο τη νύχτα,

έτσι η ιδέα είναι οτι μπορεί κανείς να δει έναν ιστό αν τον φωτίσει,

μπορεί να δει βαθύτερα σημεία του ιστού

χάρη στην αντανακλαστική ταινία που είναι φτιαγμένη απο μετάξι.

Και βλέπετε, ξαναενσωματώνεται στον ιστό.

Και επανενσωμάτωση στο ανθρώπινο σώμα

δεν είναι το μόνο πράγμα.

αλλά η επανενσωμάτωση στο περιβάλλον είναι σημαντική.

Έτσι έχεις ενα ρολόι, έχεις πρωτείνη,

και τώρα ενα κύπελο απο μετάξι σαν και τούτο

που μπορεί κανείς να τα πεταξει χωρίς ενοχές-

(Χειροκρότημα)

σε αντίθεση με τα κύπελα απο πολυστιρένιο

που δυστυχώς γεμίζουν καθημερινά τις χωματερές μας.

Είναι βρώσιμο,

επομένως μπορείς να έχεις όμορφες συσκευασίες τροφίμων

που χρησιμοποιείς για μαγείρεμα μαζί με τα τρόφιμα

Δεν έχει καλή γεύση

κι έτσι θα χρειαστώ κάποια βοήθεια γι΄αυτό.

Αλλά το πιό σημαντικό είναι οτι κάνει πλήρη κύκλο.

Το μετάξι, στη διαδικασία της αυτοσυναρμολόγησης,

λειτουργεί όπως ένα κουκούλι για βιολογική ύλη.

Έτσι, αν αλλάξεις τη συνταγή,

και προσθέσεις πράγματα όταν το χύνεις-

προσθέτεις, λοιπόν, πράγματα στο υγρό διάλυμα μεταξιού-

όπου αυτά τα πράγματα είναι ενζυμα

ή αντισώματα ή εμβόλια,

η διαδιακασία αυτοσυναρμολόγησης

συντηρεί τη βιολογική λειτουργία αυτών των προσμίξεων.

Έτσι καθιστά τα υλικά ενεργά προς το περιβάλλον,

και διαδραστικά.

Αυτή η βίδα που σκεφθήκατε προκαταβολικά

μπορεί στην πραγματικότητα να χρησιμοποιηθεί

για να στερεώσει κανείς ενα κόκαλο-ενα σπασμένο κόκαλο-

και να παρέχει φαρμακευτική αγωγή παράλληλα,

με τη διαδικασία γιατρειάς του κόκαλου, για παράδειγμα.

Ή θα μπορούσαμε να τοποθετήσουμε τα φάρμακα στο πορτοφόλι και όχι στο ψυγειο.

Φτιάξαμε λοιπόν μια κάρτα απο μετάξι

που περιέχει πενικιλίνη.

Και αποθηκεύσαμε την πενικιλίνη στους 60 βαθμούς Κελσίου

επομένως 140 βαθμούς Φαρεναιτ,

για δυο μήνες χωρίς η πενικιλίνη να χάσει την αποτελεσματικότητα της.

Και αυτό θα μπορούσε να είναι-

( Χειροκρότημα)

αυτό θα μπορούσε δυνητικά να αποτελέσει μια καλή εναλλακτική

για καμήλες που ψύχονται με την ηλιακή ενέργεια.( Γέλια)

Και ασφαλώς, δεν υπάρχει λόγος να αποθηκεύσει κανείς αν δεν πρόκειται να κάνει χρήση.

Και έτσι βλέπουμε την άλλη μοναδική ιδιότητα αυτού του υλικού

που έχουν αυτά τα υλικά, οτι μπορεί να προγραμματισθεί η διάσπαση τους.

Και αυτό που βλέπετε είναι η διαφορά.

Στην πάνω σειρά, υπάρχει ενα φιλμ που έχει προγραμματισθεί να μη διασπαστεί,

και στην κάτω ένα φιλμ που έχει προγραμματισθεί να διασπαστεί στο νερό.

Βλέπουμε λοιπόν, οτι το φιλμ στην κάτω σειρά

απελευθερώνει τα υλικά που έχει μέσα του.

Αφήνοντας περιθώρια για την ανάκτηση αυτών που έχουμε ήδη αποθηκεύσει.

Και, έτσι, μπορούμε να έχουμε έλεγχο της απόθεσης των φαρμάκων

και την επανενσωμάτωση στο περιβάλλον

σε όλες τις μορφές που είδατε.

Η κλωστή της ανακάλυψης είναι στην πραγματικότητα μια κλωστή.

Είμαστε παθιασμένοι με την ίδέα πως ο,τι θέλεις να κάνεις,

είτε πρόκειται για αντικατάσταση φλέβας είτε κόκαλου,

ή, πιθανόν, αν θέλεις περισσότερη βιώσιμότητα στην μικροηλεκτρονική,

πιθανόν να πιεις καφέ σε κύπελο

και να το πετάξεις χωρίς ενοχές,

πιθανόν να κουβαλάς τα φάρμακά σου στην τσέπη σου,

να τα αποθέσεις στο σώμα σου

ή να τα πετάξεις στην έρημο,

η απάντηση πιθανόν να είναι σε μια κλωστή μεταξιού.

Ευχαριστώ.

(Χειροκρότημα)