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

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TED-Ed


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Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar
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Tradutor: Isabel Villan Revisor: Gislene Kucker Arantes
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Have you ever wondered
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14449
961
Alguma vez você já se perguntou
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how things are built within our bodies?
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15410
2043
como as coisas são construídas dentro de nossos corpos?
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Why our bodies can regrow and repair themselves,
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17453
2171
Por que nossos corpos podem crescer e curar a si mesmos
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and how we can pass on genes
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19624
1292
e como podemos passar adiante os genes
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from one generation to the next?
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20916
1875
de uma geração para a seguinte?
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Yet, none of our man-made objects have these traits;
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22791
2460
Pois é, nenhum dos objetos feitos pelo homem tem essas características;
00:25
they're simply thrown away when they break
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25251
1552
eles são simplesmente jogados fora quando quebram
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and they definitely can't reproduce.
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26803
2084
e, definitivamente, não conseguem reproduzir-se.
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The answer lies in something called self assembly.
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28887
2704
A resposta encontra-se em algo chamado de automontagem.
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Self assembly is a system where unordered parts
10
31591
2509
Automontagem é um sistema no qual partes desordenadas
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come together in an organized structure,
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34100
2082
juntam-se em uma estrutura organizada,
00:36
completely on their own.
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36182
1388
completamente sozinhas.
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This means that a pile of parts on your desk should,
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37570
2214
Isso significa que uma pilha de partes em sua escrivaninha deveria,
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in theory, be able to move around on their own,
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2487
em teoria, ser capaz de mover-se por si mesma ao redor,
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find one another,
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968
encontrar uma outra
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and build something useful.
16
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e construir algo útil.
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This seems impossible,
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44983
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Isso parece impossível,
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like Transformers
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827
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or the Sandman,
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46976
1424
como Transformers
ou o Homem de Areia,
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but it's exactly how our bodies are built,
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48400
2044
mas é exatamente como nossos corpos são construídos,
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how our immune system works,
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1086
como nosso sistema de imunidade funciona
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and why we can reproduce.
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51530
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e por que conseguimos reproduzir.
00:53
Self assembly is the factory and copy machines within our bodies
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53317
3414
Automontagem é a fábrica e a máquina copiadora dentro de nossos corpos
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that make proteins fold and DNA replicate.
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que produzem proteínas e replicam o DNA.
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It's a process that not only happens
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É um processo que não acontece apenas
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in the biological and chemical world,
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1504
no mundo biológico e químico,
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but is a phenomenon that can be seen from magnets
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63008
2452
mas também é um fenômeno que pode ser visto em ímas
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to snowflakes,
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876
em flocos de neve,
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robotics,
29
66336
797
em robótica,
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social networks,
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67133
1002
em redes sociais,
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the formations of cities and galaxies,
31
68135
2103
nas formações de cidades e galáxias,
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to name just a few.
32
70238
1694
para citar apenas alguns.
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In biology and chemistry,
33
71932
1244
Em biologia e química,
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self assembly is everywhere,
34
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1583
a automontagem está em toda parte,
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from atomic interactions,
35
74759
997
de interações atômicas e
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cellular replication
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75756
1259
replicação celular
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to DNA, RNA, and protein folding.
37
77015
2806
a DNA, RNA e formatos de proteínas.
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Proteins are like bicycle chains
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79821
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Proteínas são como correntes de bicicleta
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with sequences of amino acid links.
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81762
2676
com sequências de ligações de aminoácidos.
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They self assemble into 3-D structures
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1716
Eles constroem a si mesmos em estruturas 3D
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because of the interaction
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86154
992
por causa da interação
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between the amino acids along the chain,
42
87146
2503
entre os aminoácidos ao longo da cadeia,
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as well as the relationship
43
89649
1045
e também entre a relação
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between the chain and the environment.
44
90694
1919
da cadeia com o meio ambiente.
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These forces make the flexible chain
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92613
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Essas forças fazem com que a cadeia flexível
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fold into a 3-D shape
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94322
1252
dobre-se no formato 3D
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that governs the function in the protein.
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95574
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que governa a função nas proteínas.
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Viruses, on the other hand, are like soccer balls.
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98542
2536
Os vírus, de outro lado, são como bolas de futebol.
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They're made up of a series of sub-units with specific shapes.
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101078
3045
São feitos de uma série de subunidades com formatos específicos.
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Those shapes have attraction to one another,
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104123
2002
Esses formatos têm atração um pelo outro,
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so they fit together in precise ways.
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106125
2221
então eles se ajustam de forma exata.
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Image you want to build a perfect sphere.
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108346
2457
Imagine que você queira construir uma esfera perfeita.
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It turns out that making a precise sphere
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110803
2539
Acontece que fazer uma esfera exata
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through traditional means is actually quite difficult.
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113342
2917
através dos meios tradicionais é realmente muito difícil.
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Alternatively, you could try to self assemble the sphere.
55
116259
3136
Como alternativa, você poderia tentar automontar a esfera.
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One way would be to inflate the sphere
56
119395
1662
Uma forma seria inflar a esfera
02:01
like a bubble or a balloon.
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121057
1461
como uma bolha ou um balão.
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Another option would be to create many identical pieces
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122518
3083
Outra opção seria criar muitas peças idênticas
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that would come together to make a perfect sphere.
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125601
2547
que se juntariam para fazer a esfera perfeita.
02:08
You could try to put the pieces together one-by-one,
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128148
2126
Você poderia tentar juntar as peças uma a uma,
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but it might take a long time
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130274
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mas isso levaria um longo tempo
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and you would still have human errors.
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131642
2073
e você ainda teria os erros humanos.
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Instead you could design a connection
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133715
1617
Por outro lado, você poderia projetar uma conexão
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between the components like magnets
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135332
1991
entre os componentes como ímãs
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and dump them into a container.
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137323
1896
e jogá-los em um recipiente.
02:19
When you shook the container,
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139219
1204
Quando você agitasse o recipiente
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all the parts would find one another
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140423
1542
todas as partes encontrariam umas às outras
02:21
and build the sphere for you.
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141965
1670
e construiriam a esfera para você.
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Self assembly is being used as a new design,
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143635
2793
A automontagem está sendo usada como um novo 'design',
02:26
science,
70
146428
502
02:26
and engineering tool
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146930
1290
ciência
e ferramenta de engenharia
02:28
for making the next generation of technologies
72
148220
2127
para tornar as tecnologias de próxima geração
02:30
easier to build,
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150347
1142
mais fáceis de construir,
02:31
more adaptive,
74
151489
1082
mais adaptativas
02:32
and less reliant on fossil fuels.
75
152571
2324
e menos dependentes de combustíveis fósseis.
02:34
Scientists are now making molecular microchips for computers
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154895
3378
Agora, os cientistas estão fazendo 'microchips' moleculares para computadores,
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where small, molecular elements are given
77
158273
1805
nos quais aos elementos moleculares são dadas
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the right conditions to form themselves into organized pathways.
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160078
3914
as condições adequadas para que formem a si mesmos em caminhos organizados.
02:43
Similarly, we can now use self assembly
79
163992
1997
De maneira similar, agora podemos usar a automontagem
02:45
as a way to make 3-D structures with DNA,
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165989
2503
como uma forma de construir estruturas 3D com DNA,
02:48
like capsules that could deliver drugs inside the body,
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168492
2961
como cápsulas que poderiam conduzir drogas dentro do corpo,
02:51
releasing them only if certain conditions are met.
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171453
2793
liberando-as somente se certas condições são encontradas.
02:54
Soon, self assembly will be used for larger applications,
83
174246
3578
Em breve, a automontagem será usada para maiores aplicações
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where materials can repair themselves,
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177824
1980
nas quais os materiais consigam corrigir a si mesmos,
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water pipes can reconfigure on demand,
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179804
2680
encanamentos podem reconfigurar-se de acordo com a demanda,
03:02
buildings can adapt on their own
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182484
2008
edifícios podem adaptar a si mesmos
03:04
to environment or dynamic loading,
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184492
2356
ao ambiente ou à carga dinâmica,
03:06
and space structures can self assemble without humans.
88
186848
3402
e estruturas espaciais podem automontar-se sem humanos.
03:10
Imagine if our factories were more like organisms or brains
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190250
3935
Imagine se nossas fábricas fossem mais como organismos ou cérebros
03:14
and our construction sites were like gardens
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194185
1908
e os locais de construção fossem como jardins
03:16
that grow and adapt independently.
91
196093
2181
que crescem e se adaptam independentemente.
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The possibilities are endless
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198274
1455
As possibilidades são infindáveis
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and it's now up to us
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199729
1124
e agora depende de nós
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to design a better world through self assembly.
94
200853
2925
criar um mundo melhor através da automontagem.
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