菲奥伦佐·奥梅内托：蚕丝，未来的古老材料
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0:00 - 0:02谢谢
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0:02 - 0:04很高兴能来到这里
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0:04 - 0:07我要谈谈一种新的古老的材料
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0:07 - 0:09它仍在不断的让我们惊叹
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0:09 - 0:11这可能会改变我们对
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0:11 - 0:14材料科学和高科技的方式的认识 --
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0:14 - 0:16也许，继续发展下去的话
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0:16 - 0:19还会为医学和全球健康做出贡献，还能帮助重新造林
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0:19 - 0:21这是个大胆的宣言
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0:21 - 0:23我将告诉你更多的信息
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0:23 - 0:26实际上这材料有些特性让它好的令人难以置信
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0:26 - 0:28可持续性，这是种可持续的材料
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0:28 - 0:30仅用水在室温下就能生产 --
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0:30 - 0:32并且是可生物降解的
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0:32 - 0:35你能看着它在一杯水里立刻溶解
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0:35 - 0:37或是稳定的存在数年
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0:37 - 0:39它可食用，移植人体
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0:39 - 0:41而不会造成任何免疫反应
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0:41 - 0:43它事实上还能融入了身体
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0:43 - 0:45这是高科技的
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0:45 - 0:47它能像微电子元件
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0:47 - 0:49或是光电子元件那样运作
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0:49 - 0:51这种材料
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0:51 - 0:54看起来像这样
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0:54 - 0:57实际上，你所看到的材料是清晰透明的
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0:57 - 1:00这材料的成分只有水和蛋白质
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1:00 - 1:03这种材料就是蚕丝
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1:03 - 1:05这与我们过去
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1:05 - 1:07所想到的的蚕丝有些不同
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1:07 - 1:09问题是，如何重新发明一个
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1:09 - 1:12已经存在了五千年的事物？
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1:12 - 1:15发现的过程,通常,也是来自自然的启发
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1:15 - 1:17我们对桑蚕惊叹不已 --
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1:17 - 1:20各位看到的这只桑蚕正在吐丝
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1:20 - 1:22桑蚕所做的了不起的事是：
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1:22 - 1:24蚕丝中有两种成分，蛋白质和水
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1:24 - 1:26原保存于在桑蚕的腺体中
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1:26 - 1:29以此来制造这种异常坚固的保护性材料 --
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1:29 - 1:31可以比得上人造纤维
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1:31 - 1:33比如芳纶
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1:33 - 1:35在逆向工程学工程中
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1:35 - 1:37根据我们所了解的
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1:37 - 1:39根据我们所熟悉的
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1:39 - 1:41针对纺织工业
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1:41 - 1:44纺织工业从蚕茧中抽丝
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1:44 - 1:46然后编织出精美织物
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1:46 - 1:48我们想知道如何由水和蛋白质
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1:48 - 1:51产生这种液态的芳纶，这种自然的芳纶
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1:51 - 1:53因此关键是
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1:53 - 1:56如何真正地对其进行逆向工程
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1:56 - 1:58从蚕茧回到腺体
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1:58 - 2:01并水和蛋白质成为你的原始材料
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2:01 - 2:03这一关键
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2:03 - 2:05来自二十年前
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2:05 - 2:09我有幸与其共同工作的一个人
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2:09 - 2:12大卫·卡普兰
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2:12 - 2:14这样我们得到了这些原始材料
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2:14 - 2:17用这些原始材料被还原成基本构件
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2:17 - 2:19我们用它们做出了各种东西 --
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2:19 - 2:21比如,这个薄膜
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2:21 - 2:23我们对它构造简单这优点加以利用
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2:23 - 2:25这些薄膜的制作方法就是
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2:25 - 2:27利用了蛋白质在它们所做的这事上
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2:27 - 2:29极其聪明这一优点
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2:29 - 2:31它们会自行组装起来
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2:31 - 2:34制作方法很简单：拿出丝绸溶液，倒入容器
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2:34 - 2:36等待蛋白质自行组装起来
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2:36 - 2:39然后分离蛋白质，就得到了这个薄膜
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2:39 - 2:42蛋白质找到自己的位置并随着水的蒸发
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2:42 - 2:44但这薄膜也具有高科技性
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2:44 - 2:46这表示什么呢？
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2:46 - 2:49这意味着你能用它作为
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2:49 - 2:51一些拥有典型技术的事物的界面
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2:51 - 2:54比如微电子和纳米技术
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2:54 - 2:56这图片中的DVD光盘
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2:56 - 2:58只是说明一点
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2:58 - 3:02蚕丝能适应非常精细的表面
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3:02 - 3:05意味着它们能复制纳米程度上的细节
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3:05 - 3:07它能刻录下信息
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3:07 - 3:10在这影碟上
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3:10 - 3:13我们利用由水和蛋白质制成的胶片来记录下信息
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3:13 - 3:16我们尝试了一些，而且我们在这片丝上写下了一条讯息
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3:16 - 3:18就在这里，这讯息就在这里
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3:18 - 3:21就好像刻录在影碟上，只是你要用光学读取
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3:21 - 3:23这要求一个很稳定的手
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3:23 - 3:26这也是为什么我决定在这么多人面前展示的原因
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3:27 - 3:29让我们来看看
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3:29 - 3:31你能看到透过透明的薄膜
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3:31 - 3:33然后...
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3:38 - 3:45（掌声）
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3:45 - 3:47最关键的技巧
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3:47 - 3:50是我的手需要持续足够长时间的静止
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3:50 - 3:53一旦你有了这材料的
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3:53 - 3:55这些特性
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3:55 - 3:57接下去你就能做很多事情
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3:57 - 3:59实际上对于这薄膜没有什么限制
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3:59 - 4:02这材料可以胜任很多的设计样式
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4:02 - 4:05你也能做一些疯狂的是，你能做很多视觉元件
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4:05 - 4:07或者微型的排列
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4:07 - 4:09就像你跑鞋上的反光带
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4:09 - 4:11或者你能做一些漂亮的东西
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4:11 - 4:13如果摄像师能捕捉到，你试一下
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4:13 - 4:16你能在薄膜内加注三维的图像
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4:16 - 4:18如果角度正确的哈
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4:18 - 4:21你能从这丝制薄膜上看见全息图像
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4:23 - 4:25你也能做其他事情
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4:25 - 4:27你能想象到你也许能用纯蛋白来引导光线
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4:27 - 4:29所以我们做出了光纤
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4:29 - 4:32但是丝绸是广泛性 它能做的不仅仅是光学
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4:32 - 4:34你能想出不同的设计
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4:34 - 4:37比如说，如果你害怕去医院讨厌打针的话
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4:37 - 4:39我们能做出微型针头
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4:39 - 4:41你现在屏幕上看到的是人的头发
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4:41 - 4:43上面的就是用丝做的针--
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4:43 - 4:45给大家一个尺寸的概念
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4:45 - 4:47你也能做更大型的东西
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4:47 - 4:49你能做齿轮螺帽螺栓--
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4:49 - 4:52那些你能在全食超市买到的
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4:52 - 4:55而且齿轮在水里也是能工作的
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4:55 - 4:57当你想到替换机械部件的话
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4:57 - 5:00如果你想要些牢固的东西的话也许用的到这种液态的纤维
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5:00 - 5:03来移植到外周静脉，打个比方说，
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5:03 - 5:05或者整根骨头
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5:05 - 5:07我们已经有了一些制造小型头骨
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5:07 - 5:09的经验--
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5:09 - 5:11我们叫它小约里克
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5:11 - 5:14（笑声）
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5:14 - 5:17但是你也能制做像杯子一类的东西，打个比方
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5:17 - 5:20而且，如果你加点金粉，如果你加点半导体
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5:20 - 5:23你就做成了覆盖在事物表面的传感器
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5:23 - 5:25你能做那种可以夹取和包裹的
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5:25 - 5:27电子元件
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5:27 - 5:30或者如果你够前卫，一些丝制发光纹身
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5:30 - 5:33这就是广泛性，就如你看到的那样
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5:33 - 5:35在材料设计方面
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5:35 - 5:38你能用纤维丝来做文章
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5:38 - 5:40但是它还是有些独特的特征
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5:40 - 5:43我指的是，为什么
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5:43 - 5:45我在开始的时候简单的提了一下；
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5:45 - 5:47蛋白质是生物可降解的也是生物兼容的
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5:47 - 5:50你这里看到的是一张组织横截图
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5:50 - 5:53这代表着什么呢，这就是生物可降解性和生物兼容性吗？
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5:53 - 5:56你能把它移植到体内而不需要取出
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5:56 - 6:00这意味着所有你之前看到的所有的设备和设计
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6:00 - 6:03本质上，是会被移除和消除的
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6:03 - 6:05你这里看到的组织截面
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6:05 - 6:08是，实际上，你看到的是反射条
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6:08 - 6:11这就像你在夜间看到一辆车一样
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6:11 - 6:14只要你照射这组织，你就能看到大致的样子
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6:14 - 6:16你能看到组织下更深层的
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6:16 - 6:18因为这个反光带是用丝做的
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6:18 - 6:20你这里看到的，它和组织细胞所融合
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6:20 - 6:22和人体融合
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6:22 - 6:24不是件大事
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6:24 - 6:27但是和自然融合才是真正重要的
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6:27 - 6:29你有时间，有蛋白质
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6:29 - 6:31有个像这样的丝质杯子
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6:31 - 6:34就能毫无内疚的随手扔掉
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6:34 - 6:41（掌声）
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6:41 - 6:44不像塑料
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6:44 - 6:47那种不幸每天填满我们的垃圾场的杯子
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6:47 - 6:49它是可食用的
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6:49 - 6:51你能用这个打包食物
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6:51 - 6:53你也能把它和食物一起烹饪
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6:53 - 6:55它尝起来不是很好
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6:55 - 6:57这方面我还是需要一些帮助
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6:57 - 7:00但是也许最重要的事情是它有循环机制
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7:00 - 7:02丝，在自我结合阶段
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7:02 - 7:04表现为生物态的虫茧
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7:04 - 7:06如果你变动下方法
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7:06 - 7:08当你倒入的时候加入一点东西--
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7:08 - 7:10加一点让丝液化的东西--
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7:10 - 7:12比如酵素
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7:12 - 7:15或者抗体或者疫苗
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7:15 - 7:17那自我结合阶段
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7:17 - 7:20会保持这些加入物的生化功能
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7:20 - 7:23这使得材料能作用
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7:23 - 7:25和互相作用
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7:25 - 7:27所以你先前考虑到的螺丝
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7:27 - 7:29就能切实利用
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7:29 - 7:32来固定骨头--把断裂的骨头固定在一起
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7:32 - 7:34同时也释放出药物
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7:34 - 7:37同时让你的骨头愈合，打个比方说
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7:37 - 7:40或者你能把药放在你的皮夹里而不是你的冰箱里
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7:40 - 7:43我们研发出带有青霉素
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7:43 - 7:45的丝片
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7:45 - 7:47我们在60摄氏度下保存
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7:47 - 7:49也就是140华氏度下，
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7:49 - 7:52大约2个月青霉素都没有失去它的效用
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7:52 - 7:54所以这个可以成为---
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7:54 - 7:58（掌声）
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7:58 - 8:00这也成为太阳能冷冻骆驼的
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8:00 - 8:03的潜在替换品
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8:03 - 8:06当然，如果不能使用储存也就没有意义了
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8:06 - 8:10这也是这个材料另一个独特的特性
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8:10 - 8:13这个材料，它们可以根据设计来降解
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8:13 - 8:15你这里看到的就是区别
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8:15 - 8:18在上排，你有个薄膜是被设计成不能降解的
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8:18 - 8:21在下排，薄膜是被设计成能在水中降解的
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8:21 - 8:23在下排的薄膜你所看到的
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8:23 - 8:25是它释放出了在其内部的物质
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8:25 - 8:28所以它是能够恢复到我们之前保存是的状态的
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8:28 - 8:31这就实现了一种可控的药物传输途径
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8:31 - 8:34以及所有你所见到的设计
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8:34 - 8:36对环境的融合
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8:36 - 8:39我们发现过程真的是一个曲折的过程
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8:39 - 8:42我们热衷与任何你想做的事情
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8:42 - 8:44无论你是想换静脉还是骨头
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8:44 - 8:47微电子学领域更加的可持续
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8:47 - 8:49或者用被子和一杯咖啡
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8:49 - 8:51然后顺手把它丢了也不会内疚
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8:51 - 8:53也许用钱包来装你的药物
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8:53 - 8:55运送到你体内
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8:55 - 8:57或者穿越沙漠来运送它们
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8:57 - 8:59答案也许就在丝茧中
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8:59 - 9:01谢谢
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9:01 - 9:19（掌声）
- Title:
- 菲奥伦佐·奥梅内托：蚕丝，未来的古老材料
- Speaker:
- Fiorenzo Omenetto
- Description:
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菲奥伦佐·奥梅内托分享了20多种惊人的丝的用法，丝作为自然中最典雅的材料之一--能传输光线，改善可持续行，增强强度和制作药物和骨骼。台上，他展示了很多极其有趣的丝质物件。
- Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 09:20
|
Bear Jin added a translation |