Self-assembly: The power of organizing the unorganized - Skylar Tibbits

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

المترجم: Mhd Hazam المدقّق: Omar Aljubbah

Have you ever wondered

هل تسألت يوما

how things are built within our bodies?

كيف الأشياء مبنية داخل أجسادنا؟

Why our bodies can regrow and repair themselves,

لماذا أجسادنا تنمو و تصلح نفسها,

and how we can pass on genes

و كيف يمكننا نقل الجينات

from one generation to the next?

من جيل إلى جيل؟

Yet, none of our man-made objects have these traits;

حتى الآن، لا يوجد غرض من صنع الأنسان يتمتع بهذه الصفات،

they're simply thrown away when they break

انها ترمى ببساطة عندما تتحطم

and they definitely can't reproduce.

و بالتأكيد لا يمكنها التكاثر.

The answer lies in something called self assembly.

الجواب يقبع في شيء يسمى التجميع الذاتي.

Self assembly is a system where unordered parts

التجميع الذاتي هو نظام فيه الأجزاء الغير مرتبة

come together in an organized structure,

تأتي معا في بنية منظمة،

completely on their own.

تماما من تلقاء نفسها.

This means that a pile of parts on your desk should,

هذا يعني أن كومة من القطع على مكتبك ينبغي ،

in theory, be able to move around on their own,

حسب النظرية,أن تتحرك بمفردها،

find one another,

العثور على بعضها البعض،

and build something useful.

و بناء شيء مفيد.

This seems impossible,

هذا يبدو مستحيلا،

like Transformers

or the Sandman,

مثل المتحولون

أو رجل الرمل،

but it's exactly how our bodies are built,

لكن هكذا تماما كيف تبنى أحسادنا ،

how our immune system works,

كيف يعمل نظامنا المناعي،

and why we can reproduce.

وكيف نستطيع التكاثر.

Self assembly is the factory and copy machines within our bodies

تجميع الذات هو المصنع وآلات الطباعة في أجسادنا

that make proteins fold and DNA replicate.

التي تصنع أضعاف البروتينات وتضاعف الحمض النووي.

It's a process that not only happens

هي عملية لا تحدث فقط

in the biological and chemical world,

في عالم البيولوجيا و الكيمياء،

but is a phenomenon that can be seen from magnets

لكنها ظاهرة يمكن رؤيتها من المغناطيس

to snowflakes,

إلى رقائق الثلج،

robotics,

الروبوتات،

social networks,

شبكات التواصل،

the formations of cities and galaxies,

تشكيلات المدن و المجرات،

to name just a few.

على سبيل المثال لا الحصر.

In biology and chemistry,

في البيلوجيا و الكيمياء،

self assembly is everywhere,

التجميع الذاتي في كل مكان،

from atomic interactions,

من التفاعلات الذرية،

cellular replication

الانقسام الخلوي

to DNA, RNA, and protein folding.

إلىRNA،DNA، اضعاف البروتين.

Proteins are like bicycle chains

البروتينات مثل سلاسل الدراجة

with sequences of amino acid links.

مع تتابع روابط الأحماض الأمينية.

They self assemble into 3-D structures

هم تجميع ذاتي في بنية ثلاثية الأبعاد

because of the interaction

بسبب التفاعل

between the amino acids along the chain,

بين الأحماض الأمينية على طول السلسلة،

as well as the relationship

فضلا عن العلاقة

between the chain and the environment.

بين السلسلة والبيئة.

These forces make the flexible chain

هذه الصفات تشكل سلسلة مرنة

fold into a 3-D shape

تنضوي في شكل ثلاثي الأبعاد

that governs the function in the protein.

والذي يحكم الوظيفة في البروتين.

Viruses, on the other hand, are like soccer balls.

من ناحية أخرى،الفيروسات مثل كرة القدم.

They're made up of a series of sub-units with specific shapes.

إنها مكونة من سلسلة من الوحدات الفرعية مع أشكال محددة.

Those shapes have attraction to one another,

هذه الأشكال تجذب بعضها بعض،

so they fit together in precise ways.

لذا تتوافق مع بعضها بطريقة دقيقة.

Image you want to build a perfect sphere.

تخيل أنك تريد بناء كرة مثالية.

It turns out that making a precise sphere

اتضح أن صنع كرة دقيقة

through traditional means is actually quite difficult.

عبر وسائل تقليدية في الواقع أمر صعب جدا.

Alternatively, you could try to self assemble the sphere.

بدلا من ذلك, يمكنك محاولة التجميع الذاتي للكرة.

One way would be to inflate the sphere

يكون أحد السبل لتضخيم الكرة

like a bubble or a balloon.

مثل فقاعة أو بالون.

Another option would be to create many identical pieces

خيار آخر يتمثل بانشاء العديد من القطع المتماثلة

that would come together to make a perfect sphere.

لتتجمع مع بعضها لتصنع كرة مثالية.

You could try to put the pieces together one-by-one,

يمكنك تجربة وضع القطع سوية واحدة تلو أخرى،

but it might take a long time

و لكن يمكن أن تأخذ وقتا

and you would still have human errors.

و سيبقى هناك أخطاء بشرية.

Instead you could design a connection

بدلا من ذلك يمكن تصميم رابط

between the components like magnets

بين المكونات مثل المغانط

and dump them into a container.

و إلقائها في حاوية.

When you shook the container,

عندما تهز الحاوية,

all the parts would find one another

كل الأجزاء ستجد بعضها

and build the sphere for you.

و تبني الكرة من أجلك.

Self assembly is being used as a new design,

التجميع الذاتي ُيستخدم كتصميم جديد،

science,

and engineering tool

علم،

و أداة هندسة

for making the next generation of technologies

لجعل جيل التكنلوجيا القادم

easier to build,

سهل بناؤه،

more adaptive,

أكثر تكيفا،

and less reliant on fossil fuels.

و أقل اعتمادا على الوقود العضوي.

Scientists are now making molecular microchips for computers

العلماء يصنعون الرقاقات الجزيئية لأجهزة الكمبيوتر

where small, molecular elements are given

حيث الجزيئات الصغيرة، تُعطى

the right conditions to form themselves into organized pathways.

الظروف المناسبة لتشكيل أنفسهم في مسارات منظمة.

Similarly, we can now use self assembly

بالمثل، يمكننا استخدام التجميع الذاتي

as a way to make 3-D structures with DNA,

كطريقة لصنع بنية ثلاثية الأبعاد مع DNA،

like capsules that could deliver drugs inside the body,

مثل الكبسولات التي يمكنها توصيل الأدوية داخل الجسم،

releasing them only if certain conditions are met.

تطلقهم فقط اذا توافرت ظروف محددة.

Soon, self assembly will be used for larger applications,

قريبا، التجميع الذاتي سيستخدم لتطبيقات أكبر

where materials can repair themselves,

حيث المواد تصلح نفسها،

water pipes can reconfigure on demand,

أنابيب المياه تعيد بنائها حسب الطلب

buildings can adapt on their own

الأبنية يمكنها التكيف ذاتيا

to environment or dynamic loading,

مع البيئة أو الحمل الديناميكي،

and space structures can self assemble without humans.

و يمكن لمنشآت الفضاء تجميع نفسها من دون إنسان.

Imagine if our factories were more like organisms or brains

تخيل لو أن مصانعنا تشبه أكثر الكائنات الحية أو العقول

and our construction sites were like gardens

و مواقع البناء تكون مثل الحدائق

that grow and adapt independently.

التي تنمو و تتكيف بشكل مستقل.

The possibilities are endless

الإمكانيات غير محدودة

and it's now up to us

و إنها الآن تعود لنا

to design a better world through self assembly.

لبناء عالم أفضل عبر التجميع الذاتي.