피오렌조 오메네토: 실크, 미래를 위한 고대의 직물

Fiorenzo Omenetto는 가장 우아한 섬유중 하나인 실크를 이용한 스무가지 이상의 새롭고 놀라운 사용법을 공유합니다 –빛을 전도하는 방법이라던지, 지속성을 향상시키는법, 강도를 높이고 의학분야를 진일보 향상시키는 법. 이번 강의에서 그는 이 다재다능한 물질로 이루어진 몇가지 흥미로운 물건들을 보여줍니다.

감사합니다.

이 자리에 서게 되어 흥분되는군요.

저는 오늘 기존 직물의 새로운 형태에 대해 얘기하려고 합니다.

이 것은 여전히 우리를 놀랍게하고,

어쩌면 우리의 재료 과학, 첨단 기술에 대한

생각에 영향을 줄 지도 모릅니다.

그리고, 어쩌면, 그와 동시에.

의학분야와 세계보건에도 사용되고, 숲을 다시 가꾸는 데 도움을 줄 수도 있습니다.

좀 대담한 말인 것 같군요.

더 이야기해 보겠습니다.

이 직물은 믿을 수 없을 만큼 대단한 몇가지 특징이 있습니다.

이것은 지속성이 뛰어납니다; 이 직물은

물과 실온에서 가공되고

시간에 따라 자연분해되므로,

물 한컵으로 즉시 녹거나, 아니면 몇년 동안이나

지속하는 것을 볼 수 있습니다.

먹을 수 있고, 어떠한 면역 반응 없이

사람 몸에 주입할 수 있습니다.

사실 몸 안에서 다시 통합됩니다.

기술적이기도 해서,

마이크로 전자 공학이나 빛 관련 기술에도

사용될 수도 있습니다.

그 직물은

이렇게 생겼습니다.

사실, 이것은 보시다시피 투명합니다.

이 직물의 구성 요소는 물과 단백질 분입니다.

바로 실크입니다.

우리가 그동안 실크에 대해

생각한 것과는 다른 것이죠.

문제는, 오천년이나 된 것을 어떻게

다시 발명하느냐 입니다.

발견의 과정은, 일반적으로, 자연에서 얻게됩니다.

우리는 누에를 보고 놀라움을 느낍니다 –

여기 보이시는 누에는 섬유질을 방적하고 있습니다.

누에는 놀라운 일을 합니다:

누에는 직접 물과 단백질을 분비해,

자신을 보호하기 위한

대단히 튼튼한 물질을 만듭니다 –

케블러(Kevlar)같은

기술적인 섬유와 비슷하게 말이죠.

우리가 이미 알고 있고

이미 익숙한

역공학을 통해서

섬유 산업은

누에 고치를 다시 풀어서

매력적인 것을 만들어냅니다.

우리는 어떻게 물과 단백질에서 이 액체상태의,

천연 케블러로 가는지를 알고싶어합니다.

정확히는

어떻게 이것을 역설계해서,

누에고치에서 시작해서

분비선을 거쳐 시작 물질인 물과 단백질을 얻어내는가하는 것입니다.

이 통찰력은

함께 일한 것이 행운이라고 생각하는

20년전부터 함께 일해온 데이빗 카플란으로부터

온 것입니다.

여기 시작물질이 있습니다.

이 물질은 다시 기본 구성 요소로 돌아갑니다.

그리고 우리는 이것을 여러가지에 사용합니다

–예를 들어 필름에요.

우리는 무척 간단한 장점을 얻습니다.

이 필름을 만드는 방법은

단백질이 그들이 하는 일을

굉장히 영리하게 한다는 점을 이용합니다.

단백질은 스스로 조립합니다.

방법은 간단합니다: 실크 용액을 가지고, 부어서,

단백질이 스스로 조립하길 기다리는 겁니다.

그리고 단백질을 분리하면 이 필름을 얻는거죠.

물이 증발함에 따라 단백질이 서로를 발견합니다.

사실 필름 또한 기술적인 것입니다.

무슨 말이냐고요?

제 말은 기술에선 전형적인,

마이크로 전자 공학이나, 나노 크기의 기술

같은 것들과 접속할 수 있다는 겁니다.

여기 DVD의 이미지는

실크가 표면에 무척

미묘한 지형들을 따른 다는 것을 보여드리기 위함입니다.

실크가 나노 규모를 복제 할 수 있다는 의미죠.

그렇기 때문에 DVD위에 정보들을

복제할 수 있겠구요.

우리는 이 필름 정보를 물과 단백질과 함께 저장할 수 있습니다.

우리는 실크 조각에 메세지를 썼습니다.

여기 이것에 말이죠. 메세지도 이 위에 있습니다.

DVD처럼, 시각적으로 읽을 수 있습니다.

안정적인 손이 필요하기 때문에,

천명의 관객들 앞에서 오늘 보이기로 한 것입니다.

한번 봅시다.

보시다시피 필름은 저기를 통해 투명하게 가고,

그다음엔…

(짝짝짝)

그리고 가장 놀라운 공은

제 손이 이 일을 할 수 일도록 오랫동안 가만히 있었다는 사실입니다.

이 물질에 이런 속성들이

있는 이상

우리는 많은 것들을 할 수 있습니다.

필름으로 제한되는 것이 아니죠.

이 물질은 많은 형태를 가질 수 있습니다.

그리고 약간 광적으로 가면, 여러가지 시각적 요소를 하거나,

러닝화에 있는 반사원단 테잎같은,

아주 작은 프리즘을 배열할 수 있습니다.

아니면 아름다운 것들도 가능합니다.

카메라가 잡아낼 수 있는지 모르겠군요.

필름에 3차원을 더할 수도 있습니다.

각도만 맞다면,

이 실크 필름에서 나타나는 홀로그램을 볼수 있습니다.

다른 것도 가능합니다.

어쩌면 단백질을 이용해 빛을 안내했다고 상상할 수도 있어,

광섬유를 만들게 되었습니다.

실크는 다재다능해 광학을 넘어갑니다.

다른 양식들을 생각할 수 있습니다.

예를 들어, 의사를 보러가기 두렵고 바늘에 찔렸을 때, 마이크로 사이즈의

바늘을 배열할 수 있습니다.

화면에 보이는 것은 실크로 만든, 바늘에 덧붙여진

사람의 머리카락입니다.

사이즈를 가늠하기 위해서요.

더 큰 것들도 가능합니다.

슈퍼에서 살 수 있는

기어, 너트, 볼트도 가능합니다.

기어는 물에서도 잘 작동합니다.

대체 가능한 기계 부분들을 생각해 보십시오.

아니면, 예를 들어 말초 정맥, 또는 뼈 전체를 대체할

강한 것이 필요하다면,

액체 캐블러를 이용할 수 있습니다.

여기에 작은 해골의

예를 보지요.

우리는 작은 요릭(Yorick)이라 부르죠.

(하하)

컵같은 것도 가능합니다. 만약

약간의 금을, 약간의 반도체를 더한다면

음식 표면에 붙는 센서로도 사용 가능합니다.

접고 쌀 수 있는

전자 조각들도 만들 수 있고요.

유행에 앞서자 한다면, 실크 LED 문신도 가능합니다.

물질 구성 방식에서, 실크로는

정말 다양한 것들을

할 수 있는 겁니다.

몇가지 독특한 특징도 있습니다.

제 말은, 이런 모든 것들을 진짜로 왜 하겠습니까?

처음에 짧게 설명했죠;

단백질은 자연 분해하고 인체에도 적합하다구요.

이것은 조직 부분의 그림입니다.

자연 분해하고 생체에 적합하단게 무슨 말일까요?

나중에 다시 뺄 필요 없이 몸에 단백질을 주입할 수 있습니다.

그동안 본 모든 기기들과 서식들은, 원칙적으로,

심어진 후 사라질 수 있다는 겁니다.

저기에 조직 부분에 보이는 것은,

사실, 반사 테잎을 보는겁니다.

밤에 차에서 볼수 있는 것처럼,

만약 조직을 비추게 되면,

실크로 만든 반사 테잎이 있기 때문에

조직의 깊숙한 부분을 볼 수 있게 됩니다.

보시다시피, 조직 내에서 테잎은 다시 통합됩니다.

몸안에 이런 통합만이

전부가 아닙니다.

이런 것은 환경적으로도 중요합니다.

시계가 있고, 단백질이 있으면,

이제 이런 실크 컵은

죄책감 없이 버릴 수 있는겁니다.

(짝짝짝)

불행히도 매일 쓰레기장에 채워져가는

폴리스티렌 컵과는 다른것이죠.

먹을수 있고,

음식과 함께 요리 할 수 있게

똑똑한 포장을 할 수 있습니다.

맛은 없어서,

그 쪽으론 도움이 필요하겠네요.

어쩌면 가장 놀라운 것은, 실크가 완전히 순환한다는 겁니다.

직접 조립하는 동안, 실크는

생물학적 상태로 누에고치처럼 작용합니다.

만약 방법을 바꾼다면,

액체 실크 용액에

어떤 것들을 더하고—

효소나 항체,

백신같은 것들을요,

자가 조립 과정은 이런

도펀트(dopant)의 생물학적 기능을 보존합니다.

그래서 실크를 환경적으로 활동적이고

상호적이게 만듭니다.

이전에 생각했던 나사는

사실 뼈를 붙이는데

사용 될 수 있습니다 – 골절된 뼈를 붙이는데요.

그리고 뼈가 치료되는 것과

동시에, 약을 전달할 수 있습니다.

아니면 냉동실이 아니라 지갑 안에 약을 널 수도 있습니다.

페니실린이 들어있는

실크 카드를 만들었습니다.

그리고 그것을 섭씨 60도,

화씨 140도에 두달동안 보관해,

페니실린의 효과를 잃지 않게하며 보관했습니다.

그러니 그건 –

(짝짝짝)

그건 잠재적으로, 태양 열로 냉장 보관하는

낙타의 좋은 대안이 될 수 있겠습니다.

당연히, 사용할 수 없다면, 저장하는 의미가 없겠죠.

이런 물질들은 다른 독특한 물질 특성이 있습니다.

분해하는 것을 설정 할 수 있는 겁니다.

다른점이 있는겁니다.

위에는, 분해하지 않게 프로그램 된 필름이 있고,

밑에는 물에 분해되게 만든 필름이 있습니다.

밑에 있는 필름은 속에 들어 있던 것을

내놓는 다는 것을 알 수 있습니다.

우리가 전에 저장했던 것을 되찾게 해주는 겁니다.

이것은 약을 배달하는 것을 조정할 수 있게 하고,

그동안 보신 모든 서식으로

환경에서 다시 통합되게 합니다.

우리가 발견한 가닥은 진짜 실의 가닥인 겁니다.

우리가 하고싶은 것이 뭐든, 정맥이나 뼈를 대체하게 하거나,

마이크로 전자 공학에서 더 지속할 수 있게 하거나,

어쩌면 커피를 마신 후

그 컵을 죄책감없이 버리거나,

주머니 속에 약을 가지고 다니거나,

몸 속으로, 또는 사막을 지나

약을 전달하는 것의 해답이

이 실크 가닥에 있을지도

모른다는 것에 우리는 감동받은 겁니다.

감사합니다.

(짝짝짝)