פיורנזו אומנטו: משי, החומר העתיק העתידני
-
0:00 - 0:02תודה.
-
0:02 - 0:04אני נרגש להיות כאן.
-
0:04 - 0:07אני עומד לדבר על חומר חדש-ישן
-
0:07 - 0:09שעדיין ממשיך להפתיע אותנו,
-
0:09 - 0:11ושעשוי להשפיע על דרך חשיבתנו
-
0:11 - 0:14על מדע החומרים, טכנולוגיה עילית --
-
0:14 - 0:16ובדרך, אולי גם לעשות כמה דברים
-
0:16 - 0:19למען הרפואה והבריאות העולמית וגם לסייע לשיקום יערות.
-
0:19 - 0:21זו הצהרה די נועזת.
-
0:21 - 0:23אבל אספר לכם עוד משהו.
-
0:23 - 0:26לחומר זה יש כמה תכונות שמציגות אותו כמשהו שהוא טוב מדי בשביל להיות אמיתי.
-
0:26 - 0:28הוא עמיד; זהו חומר עמיד
-
0:28 - 0:30שמעובד כולו במים ובטמפרטורת חדר --
-
0:30 - 0:32והוא מתכלה תוך זמן מדוד,
-
0:32 - 0:35כך שניתן לראות אותו מתמוסס בכוס מים
-
0:35 - 0:37או לגרום לו להיות עמיד ויציב במשך שנים.
-
0:37 - 0:39הוא אכיל, ניתן לשתול אותו בגוף אדם
-
0:39 - 0:41מבלי לגרום לתגובה חיסונית.
-
0:41 - 0:43למעשה הוא מתמזג בגוף.
-
0:43 - 0:45והוא גם טכנולוגי,
-
0:45 - 0:47ולכן ניתן להשתמש בו במיקרואלקטרוניקה,
-
0:47 - 0:49ואולי אף בתקשורת אופטית.
-
0:49 - 0:51והחומר נראה
-
0:51 - 0:54משהו כמו זה.
-
0:54 - 0:57חומר זה שאתם רואים הוא צלול ושקוף.
-
0:57 - 1:00המרכיבים של חומר זה הם רק מים ופרוטאינים.
-
1:00 - 1:03ובכן, חומר זה הוא משי.
-
1:03 - 1:05אבל הוא קצת שונה
-
1:05 - 1:07ממה שאנו רגילים לחשוב על משי.
-
1:07 - 1:09לכן השאלה היא, כיצד ממציאים
-
1:09 - 1:12מחדש משהו הנמצא איתנו כבר 5000 שנה?
-
1:12 - 1:15תהליך הגילוי, בדרך-כלל, מקבל את השראתו מהטבע.
-
1:15 - 1:17אנו משתאים מתולעות משי --
-
1:17 - 1:20תולעת המשי שרואים כאן טווה את סיביה.
-
1:20 - 1:22תולעת המשי עושה דבר מרשים:
-
1:22 - 1:24היא משתמשת בשני מרכיבים, פרוטאין ומים,
-
1:24 - 1:26הנמצאים בבלוטה שלה,
-
1:26 - 1:29כדי ליצור להגנתה חומר חזק באופן בלתי-רגיל --
-
1:29 - 1:31וניתן להשוותו לסיבים סנתטיים
-
1:31 - 1:33כמו קוולר.
-
1:33 - 1:35כך בתהליך הנדסי מהופך
-
1:35 - 1:37שאנו מכירים,
-
1:37 - 1:39ושאנו רגילים אליו
-
1:39 - 1:41מתעשיית הטקסטיל,
-
1:41 - 1:44בתעשיית הטקסטיל מתירים את פקעת הגולם
-
1:44 - 1:46ואורגים מזה דברים מקסימים.
-
1:46 - 1:48ברצוננו לדעת כיצד עוברים ממים ופרוטאין
-
1:48 - 1:51לקוולר נוזלי זה, לקוולר טבעי זה.
-
1:51 - 1:53כך שהחוכמה היא
-
1:53 - 1:56כיצד מהנדסים במהופך ועוברים
-
1:56 - 1:58מפקעת לבלוטה
-
1:58 - 2:01ומקבלים מים ופרוטאין שהם חומרי ההתחלה שלנו.
-
2:01 - 2:03וזוהי תובנה שהגיעה
-
2:03 - 2:05לפני כשני עשורים
-
2:05 - 2:09מאדם שיש לי הרבה מזל לעבוד איתו,
-
2:09 - 2:12דייויד קפלן.
-
2:12 - 2:14וכך אנו מקבלים את חומרי ההתחלה שלנו.
-
2:14 - 2:17לכן חומרי התחלה אלו הם בעצם חזרה לאבני בניין יסודיים.
-
2:17 - 2:19ואז אנו משתמשים בזה כדי לעשות דברים מגוונים --
-
2:19 - 2:21כמו לדוגמא, אותה שיכבה.
-
2:21 - 2:23אנו מנצלים משהו מאוד פשוט.
-
2:23 - 2:25המתכון ליצירת אותה שיכבה
-
2:25 - 2:27הוא לנצל את העובדה
-
2:27 - 2:29שפרוטאינים הם מאוד פיקחים במה שהם עושים.
-
2:29 - 2:31הם מוצאים דרך משלהם להרכבה-עצמית.
-
2:31 - 2:34כך שהמתכון הוא פשוט: לוקחים תמיסת משי, שופכים אותה,
-
2:34 - 2:36וממתינים עד שהפרוטאין יבצע הרכבה-עצמית.
-
2:36 - 2:39ואז מפרידים את הפרוטאין ומקבלים את השיכבה הזו,
-
2:39 - 2:42כאשר הפרוטאינים מוצאים אחד את השני ככל שהמים מתאדים.
-
2:42 - 2:44אבל הזכרתי שהשיכבה היא גם לשימוש טכנולוגי.
-
2:44 - 2:46אז מה זה אומר?
-
2:46 - 2:49זה אומר שניתן להשתמש בה
-
2:49 - 2:51עם חלק מהדברים האופייניים של טכנולוגיה,
-
2:51 - 2:54כמו מיקרואלקטרוניקה וננו-טכנולוגיה.
-
2:54 - 2:56תמונת התקליטור כאן
-
2:56 - 2:58באה רק להמחיש את העובדה
-
2:58 - 3:02שמשי מסוגל להסתדר על-פי טופוגרפיה מאוד עדינה של המשטח,
-
3:02 - 3:05וזה אומר שהוא יכול ליצור תעתיק של תווי פני-שטח בקנה-מידה ננומטרי.
-
3:05 - 3:07לכן הוא מסוגל לשכפל
-
3:07 - 3:10את המידע שעל התקליטור.
-
3:10 - 3:13ואנו יכולים לאחסן מידע בצורת שיכבה הבנויה ממים ופרוטאין.
-
3:13 - 3:16לכן ניסינו משהו וכתבנו הודעה בחתיכת משי,
-
3:16 - 3:18שהיא כאן, והמידע נמצא שם.
-
3:18 - 3:21בדומה לתקליטור, ניתן לקרוא אותו באמצעים אופטיים בצורה חזותית.
-
3:21 - 3:23אבל זה דורש יד יציבה,
-
3:23 - 3:26ולכן החלטתי לבצע זאת על הבמה מול אלפי אנשים.
-
3:27 - 3:29אז הבה נראה.
-
3:29 - 3:31כפי שרואים השיכבה שקופה לחלוטין,
-
3:31 - 3:33ואז....
-
3:38 - 3:45(מחיאות כפיים)
-
3:45 - 3:47וההישג המרשים ביותר כאן
-
3:47 - 3:50הוא שידי נשארה יציבה לאורך מספיק זמן כדי לבצע זאת.
-
3:50 - 3:53ברגע שיש לנו את התכונות האלה
-
3:53 - 3:55בחומר,
-
3:55 - 3:57ניתן לעשות המון דברים.
-
3:57 - 3:59למעשה זה לא מוגבל לשכבות או משטחים.
-
3:59 - 4:02החומר יכול לקבל המון צורות.
-
4:02 - 4:05אז משתגעים קצת ויוצרים רכיבים אופטיים שונים
-
4:05 - 4:07או מערכים של מיקרו-פריזמות,
-
4:07 - 4:09כמו הסרט המחזיר-אור שיש על נעלי-ריצה.
-
4:09 - 4:11או שניתן לעשות דברים יפים,
-
4:11 - 4:13אם המצלמה תוכל לתפוס,
-
4:13 - 4:16ניתן להוסיף מימד שלישי לשיכבה.
-
4:16 - 4:18ואם הזוית נכונה, ניתן ממש
-
4:18 - 4:21לראות הולוגרמה המופיעה בשיכבת משי זו.
-
4:23 - 4:25ניתן לעשות דברים נוספים.
-
4:25 - 4:27חשבנו שאולי אפשר להשתמש בפרוטאין טהור כדי לנתב אור,
-
4:27 - 4:29וכך יצרנו סיבים אופטיים.
-
4:29 - 4:32אבל משי הוא רב-גוני ומגיע לתחומים שמעבר לאופטיקה.
-
4:32 - 4:34וניתן לחשוב על צורות שונות.
-
4:34 - 4:37כך לדוגמא, אם חוששים ללכת לרופא ולהידקר במחט,
-
4:37 - 4:39אנו יוצרים מיקרו-מחטים.
-
4:39 - 4:41מה שרואים על המסך זו שיערת אדם
-
4:41 - 4:43המונחת על-גבי המחטים העשויים ממשי --
-
4:43 - 4:45רק כדי לתת לכם מושג על המימדים.
-
4:45 - 4:47ניתן ליצור דברים יותר גדולים.
-
4:47 - 4:49ניתן ליצור גלגלי-שיניים, אומים וברגים --
-
4:49 - 4:52שניתן לקנות בחנויות למזון טבעי.
-
4:52 - 4:55גלגלי-השיניים יכולים לפעול גם במים.
-
4:55 - 4:57לכן ניתן לחשוב על רכיבים מיכניים אלטרנטיביים.
-
4:57 - 5:00ואולי ניתן להשתמש בקוולר נוזלי אם צריכים משהו חזק
-
5:00 - 5:03כדי להחליף כלי-דם היקפיים,
-
5:03 - 5:05או אולי להחליף עצם שלמה.
-
5:05 - 5:07כאן רואים דוגמא
-
5:07 - 5:09של גולגולת קטנה --
-
5:09 - 5:11מה שאנו מכנים מיני-יוריק.
-
5:11 - 5:14(צחוק)
-
5:14 - 5:17ניתן ליצור דברים כמו כוסות
-
5:17 - 5:20ואם מוסיפים קצת זהב, ואם מוסיפים קצת מוליכים למחצה,
-
5:20 - 5:23ניתן ליצור חיישנים הנדבקים על משטחים של מזון.
-
5:23 - 5:25ניתן ליצור רכיבי אלקטרוניקה
-
5:25 - 5:27היכולים להתקפל ולהתלפף.
-
5:27 - 5:30אם מישהו אוהב אופנה מתקדמת, הנה כמה כתובות-קעקע מנוריות משי.
-
5:30 - 5:33כך שיש רב-גוניות, כפי שרואים,
-
5:33 - 5:35בצורות החומר,
-
5:35 - 5:38שניתן ליצור ממשי.
-
5:38 - 5:40ועדיין יש תכונות ייחודיות נוספות.
-
5:40 - 5:43כלומר, מדוע שנרצה ליצור את כל הדברים האלה על אמת?
-
5:43 - 5:45הזכרתי זאת קודם בקצרה;
-
5:45 - 5:47הפרוטאין הוא מתכלה ואינו מזיק לריקמה חיה.
-
5:47 - 5:50וכאן רואים תמונה של חתיכת ריקמה.
-
5:50 - 5:53אז מה זה אומר, שזה מתכלה ואינו מזיק לריקמה חיה?
-
5:53 - 5:56ניתן לשתול זאת בגוף מבלי שיהיה צורך להוציא את מה שהושתל.
-
5:56 - 6:00שזה אומר שעקרונית כל ההתקנים והצורות שראיתם קודם,
-
6:00 - 6:03ניתן לשתול אותם ושהם ייעלמו.
-
6:03 - 6:05ומה שרואים שם איפה שהריקמה,
-
6:05 - 6:08למעשה, רואים את הסרט מחזיר-האור.
-
6:08 - 6:11דומה מאוד לאיך שרואים אותנו בלילה בפנסי מכונית,
-
6:11 - 6:14כך שהרעיון הוא שניתן לראות, אם מאירים את הריקמה,
-
6:14 - 6:16ניתן לראות את האזורים היותר עמוקים של הריקמה
-
6:16 - 6:18מכיוון שיש שם את הסרט מחזיר-האור העשוי משי.
-
6:18 - 6:20ורואים שם, הוא מתמזג עם הריקמה.
-
6:20 - 6:22והתמזגות עם גוף האדם
-
6:22 - 6:24זה לא הדבר היחיד.
-
6:24 - 6:27כי חשובה גם ההתמזגות עם הסביבה.
-
6:27 - 6:29אז יש לנו שעון, ויש פרוטאין,
-
6:29 - 6:31וכעת כוס משי כמו זו
-
6:31 - 6:34שניתן להשליכה ללא רגשות אשמה.
-
6:34 - 6:41(מחיאות כפיים)
-
6:41 - 6:44שלא כמו כוסות פלסטיק
-
6:44 - 6:47שלמרבה הצער ממלאות את המזבלות שלנו בכל יום.
-
6:47 - 6:49זה אכיל,
-
6:49 - 6:51כך שניתן ליצור אריזות חכמות העוטפות מזון
-
6:51 - 6:53ושניתן לבשלן ביחד עם המזון.
-
6:53 - 6:55אבל הן לא ערבות לחיך,
-
6:55 - 6:57לכן אזדקק לקצת עזרה.
-
6:57 - 7:00אבל קרוב לוודאי שהדבר הבולט ביותר הוא שהמעגל נסגר.
-
7:00 - 7:02משי, במהלך היווצרותו הטבעית,
-
7:02 - 7:04משמש בתור קליפת-גולם לצורך ביולוגי.
-
7:04 - 7:06ולכן, אם משנים את המתכון,
-
7:06 - 7:08ומוסיפים דברים כאשר שופכים --
-
7:08 - 7:10כך שמוסיפים דברים לתמיסת המשי --
-
7:10 - 7:12כאשר הדברים הללו הם אנזימים
-
7:12 - 7:15או נוגדנים או חיסונים,
-
7:15 - 7:17תהליך ההרכבה העצמית
-
7:17 - 7:20שומר על התיפקוד הביולוגי של התוספות הללו.
-
7:20 - 7:23זה הופך את החומר לפעיל סביבתית, היוצר
-
7:23 - 7:25פעילות-גומלין עם הסביבה.
-
7:25 - 7:27כך שמה שחשבנו על בורג,
-
7:27 - 7:29אפשר להשתמש בו
-
7:29 - 7:32כדי להבריג ולאחות עצם -- עצם שבורה --
-
7:32 - 7:34ובאותה הזדמנות גם כדי להעביר תרופות,
-
7:34 - 7:37בזמן שהעצם מתרפאת.
-
7:37 - 7:40או, ניתן להניח תרופות בתוך ארנק ולא במקרר.
-
7:40 - 7:43כך יצרנו כרטיס עשוי משי
-
7:43 - 7:45ובתוכו פניצילין.
-
7:45 - 7:47ואחסננו הפניצילין ב-60 מעלות צלזיוס,
-
7:47 - 7:49שזה 140 מעלות פרנהייט,
-
7:49 - 7:52למשך חודשיים מבלי לאבד את יעילות הפניצילין.
-
7:52 - 7:54ולכן זו יכולה להיות --
-
7:54 - 7:58(מחיאות כפיים)
-
7:58 - 8:00זו יכולה להיות אלטרנטיבה אפשרית טובה
-
8:00 - 8:03לגמלים המקוררים באמצעות אנרגיית שמש.
-
8:03 - 8:06וברור שאין תועלת באיחסון אם אי-אפשר להשתמש בזה.
-
8:06 - 8:10וכך יש עוד תכונה אחת ייחודית של החומר
-
8:10 - 8:13והיא שניתן לתכנן את התכלותם.
-
8:13 - 8:15ומה שרואים שם זה ההבדל.
-
8:15 - 8:18למעלה, יש שיכבה שתוכננה לא להתכלות,
-
8:18 - 8:21ולמטה, שיכבה שתוכננה להתכלות במים.
-
8:21 - 8:23ומה שרואים הוא שהשיכבה למטה
-
8:23 - 8:25משחררת החוצה את מה שבתוכה.
-
8:25 - 8:28וכך היא מאפשרת החלמה של מה שאוחסן קודם.
-
8:28 - 8:31וכך זה מאפשר שחרור מבוקר של תרופות
-
8:31 - 8:34ומאפשר התמזגות עם הסביבה
-
8:34 - 8:36בכל אותן הצורות שראינו.
-
8:36 - 8:39נראה לנו שאנו נמצאים במסלול הנכון של גילויים.
-
8:39 - 8:42אנו נלהבים מהרעיון הזה שכל מה שאנו חפצים לעשות,
-
8:42 - 8:44אם זה להחליף צינורות-דם או עצם,
-
8:44 - 8:47או אולי לקבל יותר עמידות במיקרואלקטרוניקה,
-
8:47 - 8:49או אולי לשתות כוס קפה
-
8:49 - 8:51ולזרוק את הכוס ללא רגשות אשמה,
-
8:51 - 8:53או אולי לקחת את התרופות בכיס,
-
8:53 - 8:55או לשחררם בגופנו
-
8:55 - 8:57או לשלחם על-פני המדבר,
-
8:57 - 8:59התשובה לכל זה עשויה להימצא בסיב של משי.
-
8:59 - 9:01תודה.
-
9:01 - 9:19(מחיאות כפיים)
- Title:
- פיורנזו אומנטו: משי, החומר העתיק העתידני
- Speaker:
- Fiorenzo Omenetto
- Description:
-
more » « less
פיורנזו אומנטו מציג 20 ויותר שימושים חדשים ומדהימים של משי, אחד מהחומרים האלגנטיים ביותר בטבע -- להעברת אור, שיפור עמידות, הגדלת חוזק וגרימת התקדמות רפואית בצעדי ענק. על הבמה, הוא מראה מספר פריטים מסקרנים ומעוררי-עניין העשויים מהחומר הרב-גוני הזה.
- Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 09:20
|
Yubal Masalker added a translation |