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

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

תרגום: Ido Dekkers עריכה: Zeeva Livshitz

Have you ever wondered

האם אי פעם תהיתם

how things are built within our bodies?

איך דברים בנויים בתוך גופנו?

Why our bodies can regrow and repair themselves,

למה גופנו יכול להתחדש ולתקן את עצמו,

and how we can pass on genes

ואיך אנחנו יכולים להעביר גנים

from one generation to the next?

מדור אחד לשני?

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

ועדיין, לאף אחד מהמוצרים שלנו אין את התכונות האלו;

they're simply thrown away when they break

הם פשוט מושלכים כשהם נשברים

and they definitely can't reproduce.

והם בהחלט לא מתרבים.

The answer lies in something called self assembly.

התשובה נמצאת במקום שנקרא הרכבה עצמית.

Self assembly is a system where unordered parts

הרכבה עצמית היא מערכת בה חלקים לא מסודרים

come together in an organized structure,

מתחברים במבנה מסודר,

completely on their own.

לגמרי בעצמם.

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

זה אומר שערמת חלקים על השולחן שלכם תוכל,

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

בתאוריה, להיות מסוגלת לזוז לבדה,

find one another,

למצוא אחת את השניה,

and build something useful.

ולבנות משהו מועיל.

This seems impossible,

זה נראה בלתי אפשרי,

like Transformers

or the Sandman,

כמו רובוטריקים

או איש החול,

but it's exactly how our bodies are built,

אבל זה בדיוק איך שגופנו נבנה,

how our immune system works,

איך שמערכת החיסון שלנו עובדת,

and why we can reproduce.

והסיבה שאנחנו יכולים להתרבות.

Self assembly is the factory and copy machines within our bodies

הרכבה עצמית היא המפעל ומכונות ההעתקה בתוך גופנו

that make proteins fold and DNA replicate.

שגורמות לחלבונים להתקפל ולDNA להשתכפל.

It's a process that not only happens

זה התהליך שלא רק קורה

in the biological and chemical world,

בעולם הכימי והביולוגי,

but is a phenomenon that can be seen from magnets

אלא תופעה שאפשר לראות החל במגנטים

to snowflakes,

פתיתי שלג,

robotics,

רובוטיקה,

social networks,

רשתות חברתיות,

the formations of cities and galaxies,

יצירת ערים וגלקסיות,

to name just a few.

אם נזכיר רק כמה.

In biology and chemistry,

בביולוגיה וכימיה,

self assembly is everywhere,

הרכבה עצמית היא בכל מקום,

from atomic interactions,

מתגובות אטומיות,

cellular replication

שיכפול תאי

to DNA, RNA, and protein folding.

ל DNA, RNA וקיפול חלבונים.

Proteins are like bicycle chains

חלבונים הם כמו שרשראות אופניים

with sequences of amino acid links.

עם מחזורים של קשרי חומצות אמינו.

They self assemble into 3-D structures

הם מרכיבים את עצמם למבנים תלת מימדיים

because of the interaction

בגלל הפעולה שלהם

between the amino acids along the chain,

בין חומצות אמינו בשרשרת,

as well as the relationship

והיחסים שלהם

between the chain and the environment.

בין השרשראות והסביבה.

These forces make the flexible chain

הכוחות האלו גורמים לשרשרת הגמישה

fold into a 3-D shape

להתקפל למבנה תלת מימדי

that governs the function in the protein.

ששולט בפעולה של החלבון.

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

וירוסים, מצד שני, הם כמו כדורי רגל.

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

הם עשויים מסדרה של תת חלקיקים עם צורות מסויימות.

Those shapes have attraction to one another,

הצורות האלו נמשכות אחת לשניה,

so they fit together in precise ways.

אז הן מתאימות יחד בצורות מסויימות.

Image you want to build a perfect sphere.

דמיינו שאתם רוצים לבנות כדור מושלם.

It turns out that making a precise sphere

מתברר שכדי ליצור כדור מושלם

through traditional means is actually quite difficult.

בדרכים רגילות זה למעשה די קשה.

Alternatively, you could try to self assemble the sphere.

בדרך אחרת, אתם יכולים לנסות להרכיב באופן עצמאי כדור.

One way would be to inflate the sphere

דרך אחת היא לנפח כדור

like a bubble or a balloon.

כמו בועה או בלון.

Another option would be to create many identical pieces

אופציה אחרת תהיה ליצור הרבה פיסות זהות

that would come together to make a perfect sphere.

שיתחברו ליצור כדור מושלם.

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

תוכלו לנסות לחבר את החתיכות אחת אחת,

but it might take a long time

אבל זה אולי יקח הרבה זמן

and you would still have human errors.

ועדיין יהיו לכם טעויות אנוש.

Instead you could design a connection

במקום זה תוכלו לתכנן מחבר

between the components like magnets

בין שני הרכיבים כמו מגנטים

and dump them into a container.

ולשפוך אותם לתוך מיכל.

When you shook the container,

כשתנערו את המיכל,

all the parts would find one another

כל החלקים ימצאו אחד את השני

and build the sphere for you.

ויבנו את הכדור בשבילכם.

Self assembly is being used as a new design,

הרכבה עצמית נמצאת בשימוש ככלים לעיצוב חדש,

science,

and engineering tool

מדע,

וכלים הנדסיים

for making the next generation of technologies

ליצירת הדור הבא של טכנולוגיות

easier to build,

שיהיו קלות יותר להרכבה,

more adaptive,

מסוגלות להתאים את עצמן יותר,

and less reliant on fossil fuels.

ופחות נסמכות על דלקים מאובנים.

Scientists are now making molecular microchips for computers

מדענים עכשיו יוצרים מיקרו-מעבדים מולקולריים למחשבים

where small, molecular elements are given

בהם לרכיבים מולקולריים קטנים ניתנים

the right conditions to form themselves into organized pathways.

התנאים הנכונים לסדר את עצמם לדברים מסודרים.

Similarly, we can now use self assembly

בדומה, אנחנו יכולים להשתמש עכשיו בהרכבה עצמית

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

כדרך ליצור מיבנים תלת מימדיים עם DNA,

like capsules that could deliver drugs inside the body,

כמו קפסולות שיכולות להעביר תרופות לתוך הגוף,

releasing them only if certain conditions are met.

ולשחרר אותן רק אם תנאים מסויימים קויימו.

Soon, self assembly will be used for larger applications,

בקרוב, הרכבה עצמית תהיה בשימוש למטרות גדולות יותר,

where materials can repair themselves,

שם חומרים יוכלו לתקן את עצמם,

water pipes can reconfigure on demand,

צינורות מים יוכלו להשתנות לפי דרישה,

buildings can adapt on their own

בניינים יוכלו להתאים את עצמם לבד

to environment or dynamic loading,

לסביבות או עומסים משתנים,

and space structures can self assemble without humans.

ומבני חלל יוכלו להרכיב את עצמם בלי אנשים.

Imagine if our factories were more like organisms or brains

דמיינו אם המפעלים שלנו היו יותר כמו אורגניזמים או מוחות

and our construction sites were like gardens

ואתרי הבניה שלנו היו כמו גנים

that grow and adapt independently.

שגדלים ומתאימים את עצמם עצמאית.

The possibilities are endless

האפשרויות הן אין סופיות

and it's now up to us

ועכשיו זה תלו בנו

to design a better world through self assembly.

לתכנן עולם טוב יותר דרך הרכבה עצמית