The next step in nanotechnology | George Tulevski

Translator: Leslie Gauthier Reviewer: Joanna Pietrulewicz

Μετάφραση: Apostolia Rafaela Passia Επιμέλεια: Maria Pericleous

Let's imagine a sculptor building a statue,

Ας φανταστούμε έναν γλύπτη, να χτίζει ένα άγαλμα,

just chipping away with his chisel.

σμιλεύοντας το με το σκαρπέλο του.

Michelangelo had this elegant way of describing it when he said,

Ο Μικελάντζελο το περιέγραψε ιδιαίτερα κομψά λέγοντας:

«Μέσα σε κάθε κομμάτι πέτρας βρίσκεται ένα άγαλμα,

"Every block of stone has a statue inside of it,

and it's the task of the sculptor to discover it."

και είναι δουλειά του γλύπτη να το ανακαλύψει».

But what if he worked in the opposite direction?

Αλλά τι θα λέγατε αν δούλευε αντίστροφα;

Not from a solid block of stone,

Όχι από ένα κομμάτι πέτρας,

but from a pile of dust,

αλλά από έναν σωρό από σκόνη,

somehow gluing millions of these particles together to form a statue.

προσκολλώντας εκατομμύρια κόκκους μεταξύ τους, σχηματίζοντας ένα άγαλμα.

I know that's an absurd notion.

Ξέρω πως αυτή είναι μια παράλογη ιδέα.

It's probably impossible.

Είναι πιθανώς αδύνατο.

Ο μόνος τρόπος να σχηματιστεί ένα άγαλμα από σκόνη

The only way you get a statue from a pile of dust

is if the statue built itself --

είναι να σχηματιστεί από μόνο του --

if somehow we could compel millions of these particles to come together

αν ποτέ μπορούσαμε να κάνουμε τόσους κόκκους να μαζευτούν

to form the statue.

ώστε να σχηματιστεί.

Όσο περίεργο και αν ακούγεται,

Now, as odd as that sounds,

that is almost exactly the problem I work on in my lab.

αυτό ακριβώς είναι το πρόβλημα με το οποίο ασχολούμαι στο εργαστήριό μου.

Δεν χτίζω με πέτρα, αλλά με νανοϋλικά.

I don't build with stone,

I build with nanomaterials.

They're these just impossibly small, fascinating little objects.

Είναι αυτά τα απίστευτα μικρά, συναρπαστικά αντικείμενα.

They're so small that if this controller was a nanoparticle,

Τόσο μικρά, που αν αυτό το χειριστήριο ήταν νανοσωματίδιο,

a human hair would be the size of this entire room.

μια ανθρώπινη τρίχα θα είχε το μέγεθος ολόκληρου του δωματίου.

And they're at the heart of a field we call nanotechnology,

Είναι στον πυρήνα του πεδίου που λέμε νανοτεχνολογία,

which I'm sure we've all heard about,

κάτι που σίγουρα όλοι έχουμε ακούσει,

and we've all heard how it is going to change everything.

και ότι πρόκειται να αλλάξει τα πάντα.

When I was a graduate student,

Ήμουν φοιτητής

σε μια από τις καλύτερες εποχές για ν' ασχολείται κανείς με νανοτεχνολογία.

it was one of the most exciting times to be working in nanotechnology.

There were scientific breakthroughs happening all the time.

Συνεχώς γινόντουσαν επιστημονικές ανακαλύψεις,

The conferences were buzzing,

στα συνέδρια επικρατούσε πανικός,

there was tons of money pouring in from funding agencies.

ενώ δίνονταν γενναιόδωρα ποσά από φορείς χρηματοδότησης.

And the reason is

Και ο λόγος είναι ότι αντικείμενα αυτού του μεγέθους

when objects get really small,

they're governed by a different set of physics that govern ordinary objects,

υπακούουν διαφορετικούς κανόνες της φυσικής

σε σύγκριση με άλλα, με τα οποία αλληλεπιδρούμε.

like the ones we interact with.

Είναι η κβαντική μηχανική.

We call this physics quantum mechanics.

Λέει ότι μπορείτε να κατευθύνετε τη συμπεριφορά τους

And what it tells you is that you can precisely tune their behavior

just by making seemingly small changes to them,

κάνοντας μικρές αλλαγές,

like adding or removing a handful of atoms,

όπως προσθέτοντας ή αφαιρώντας μερικά άτομα,

or twisting the material.

ή παραποιώντας το υλικό.

It's like this ultimate toolkit.

Είναι σαν την απόλυτη εργαλειοθήκη.

You really felt empowered; you felt like you could make anything.

Νοιώθετε πολύ δυνατοί, σαν να μπορείτε να κάνετε τα πάντα.

And we were doing it --

Και αυτό κάναμε --

εμείς, η δική μου γενιά προπτυχιακών φοιτητών.

and by we I mean my whole generation of graduate students.

We were trying to make blazing fast computers using nanomaterials.

Προσπαθούσαμε να φτιάξουμε γρήγορους υπολογιστές με νανοϋλικά.

We were constructing quantum dots

Κατασκευάζαμε κβαντικές τελείες

that could one day go in your body and find and fight disease.

που θα έμπαιναν στο σώμα για να βρουν και να καταπολεμήσουν ασθένειες.

There were even groups trying to make an elevator to space

Υπήρχαν μέχρι και ομάδες κατασκευής ανελκυστήρα για το διάστημα

using carbon nanotubes.

χρησιμοποιώντας ανθρακικούς νανοσωλήνες.

You can look that up, that's true.

Μπορείτε να το ψάξετε, είναι αλήθεια.

Anyways, we thought it was going to affect

Νομίζαμε λοιπόν ότι θα άλλαζε ριζικά την επιστήμη και την τεχνολογία,

all parts of science and technology, from computing to medicine.

από τους υπολογιστές στη φαρμακευτική.

And I have to admit,

Και παραδέχομαι ότι άφησα να με παρασύρει αυτό.

I drank all of the Kool-Aid.

I mean, every last drop.

Το είχα πιστέψει.

But that was 15 years ago,

Αλλά όλα αυτά πριν 15 χρόνια,

and --

όταν διεξαγόταν πραγματικά σημαντική επιστημονική δουλειά.

fantastic science was done, really important work.

We've learned a lot.

Μάθαμε πολλά.

We were never able to translate that science into new technologies --

Μα ποτέ δεν μπορέσαμε να μεταφράσουμε αυτή την επιστήμη σε νέες τεχνολογίες

into technologies that could actually impact people.

που θα επηρέαζαν πραγματικά τον κόσμο.

And the reason is, these nanomaterials --

Και ο λόγος είναι ότι αυτά τα νανοϋλικά

they're like a double-edged sword.

είναι σαν ένα δίκοπο μαχαίρι.

The same thing that makes them so interesting --

Αυτό που τα καθιστά ενδιαφέροντα, δηλαδή το μικρό τους μέγεθος,

their small size --

also makes them impossible to work with.

καθιστά επίσης και αδύνατη την εργασία με αυτά.

It's literally like trying to build a statue out of a pile of dust.

Σαν να προσπαθείτε να χτίσετε ένα άγαλμα από σκόνη.

And we just don't have the tools that are small enough to work with them.

Και δεν έχουμε τα τόσο μικρά εργαλεία που χρειάζονται.

But even if we did, it wouldn't really matter,

Αλλά ακόμη και αν τα είχαμε δεν θα είχε σημασία,

because we couldn't one by one place millions of particles together

αφού δεν θα μπορούσαμε να τα συναρμολογήσουμε ένα ένα

to build a technology.

ώστε να φτιάξουμε μια τεχνολογία.

So because of that,

Γι' αυτό λοιπόν, όλες οι υποσχέσεις και ο ενθουσιασμός

all of the promise and all of the excitement

παρέμειναν μονο υποσχέσεις και ενθουσιασμός.

has remained just that: promise and excitement.

We don't have any disease-fighting nanobots,

Δεν έχουμε νανορομπότ που καταπολεμούν ασθένειες,

there's no elevators to space,

ούτε ανελκυστήρες για το διάστημα,

and the thing that I'm most interested in, no new types of computing.

ούτε αυτό που με ενδιαφέρει πιο πολύ, νέα είδη υπολογιστικών δυνατοτήτων.

Και το τελευταίο είναι πολύ σημαντικό.

Now that last one, that's a really important one.

We just have come to expect

Φτάσαμε στο σημείο να αναμένουμε

the pace of computing advancements to go on indefinitely.

τη συνεχή και απεριόριστη εξέλιξη των υπολογιστικών δυνατοτήτων.

We've built entire economies on this idea.

Ολόκληρες οικονομίες έχουν βασιστεί σε αυτήν την ιδέα.

And this pace exists

Και αυτή η εξέλιξη υφίσταται λόγω της δυνατότητας

because of our ability to pack more and more devices

να βάζουμε όλο και περισσότερες συσκευές σ' ένα υπολογιστικό τσιπ.

onto a computer chip.

And as those devices get smaller,

Και όσο μικρότερες γίνονται αυτές οι συσκευές,

they get faster, they consume less power

τόσο γρηγορότερες, καταναλώνοντας λιγότερη ενέργεια με μικρότερο κόστος.

and they get cheaper.

And it's this convergence that gives us this incredible pace.

Και είναι αυτή η σύγκλιση που μας δίνει αυτόν τον απίστευτο ρυθμό.

As an example:

Για παράδειγμα:

if I took the room-sized computer that sent three men to the moon and back

Αν έπαιρνα τον τεράστιο υπολογιστή, μεγάλο όσο ένα δωμάτιο,

που έστειλε τρεις άντρες στο φεγγάρι και με κάποιον τρόπο τον συμπίεζα,

and somehow compressed it --

compressed the world's greatest computer of its day,

θα συμπίεζα τον καλύτερο υπολογιστή του κόσμου, για την εποχή του,

so it was the same size as your smartphone --

ώστε να πάρει το μέγεθος του τωρινού κινητού, του έξυπνου κινητού,

your actual smartphone,

that thing you spent 300 bucks on and just toss out every two years,

για το οποίο ξοδεύουμε 300 δολάρια και το πετάμε κάθε δύο χρόνια,

would blow this thing away.

δε θα υπήρχε σύγκριση, o υπολογιστής δεν θα σας εντυπωσίαζε.

You would not be impressed.

It couldn't do anything that your smartphone does.

Δεν θα έκανε τίποτα από αυτά που κάνει το έξυπνο κινητό.

It would be slow,

Θα ήταν αργό, δεν θα μπορούσατε να προσθέσετε τα αρχεία σας,

you couldn't put any of your stuff on it,

ίσως να κατάφερνατε να δειτε τα πρώτα δύο λεπτά

you could possibly get through the first two minutes

ενός επεισοδίου της σειράς «Walking Dead» με λίγη τύχη,

of a "Walking Dead" episode if you're lucky --

(Laughter)

(Γέλια)

The point is the progress -- it's not gradual.

Το θέμα είναι πως η πρόοδος δεν γίνεται σταδιακά.

The progress is relentless.

Αλλά αδιάκοπα.

It's exponential.

Είναι εκθετική.

It compounds on itself year after year,

Αυτοσυντίθεται χρόνο με τον χρόνο,

to the point where if you compare a technology

σε σημείο που αν συγκρίνετε την τεχνολογία

from one generation to the next,

μιας γενιάς με την επόμενη, είναι σχεδόν μη αναγνωρίσιμες.

they're almost unrecognizable.

Το χρωστάμε στον εαυτό μας να συνεχίσουμε αυτήν την εξέλιξη.

And we owe it to ourselves to keep this progress going.

We want to say the same thing 10, 20, 30 years from now:

Θα θέλουμε να λέμε το ίδιο σε 10, 20, 30 χρόνια από τώρα:

look what we've done over the last 30 years.

«Κοιτάξτε τι καταφέραμε τα τελευταία 30 χρόνια».

Και όμως ξέρουμε πως αυτή η πρόοδος δεν θα διαρκέσει για πάντα.

Yet we know this progress may not last forever.

In fact, the party's kind of winding down.

Το πάρτι έχει αρχίσει να χαλαρώνει τους ρυθμούς.

It's like "last call for alcohol," right?

Σα να λέμε, «ώρα για τις τελευταίες παραγγελίες».

If you look under the covers,

Αν κοιτάξετε προσεκτικά μετρήσιμους παράγοντες όπως η ταχύτητα και η απόδοση,

by many metrics like speed and performance,

the progress has already slowed to a halt.

η εξέλιξη έχει ήδη ελαττώσει ταχύτητα και σχεδόν είναι στάσιμη.

So if we want to keep this party going,

Οπότε αν θέλουμε να συνεχιστεί το πάρτι,

we have to do what we've always been able to do,

πρέπει να κάνουμε αυτό που κάναμε πάντα, δηλαδή να καινοτομούμε.

and that is to innovate.

So our group's role and our group's mission

Έτσι ο ρόλος και η αποστολή της ομάδας μας

είναι να καινοτομήσουμε χρησιμοποιώντας ανθρακικούς νανοσωλήνες,

is to innovate by employing carbon nanotubes,

because we think that they can provide a path to continue this pace.

πιστεύοντας πως μπορούν να παρέχουν μία συνέχιση αυτού του ρυθμού εξέλιξης.

They are just like they sound.

Είναι όπως ακούγονται, μικροσκοπικοί σωλήνες από ανθρακικά άτομα,

They're tiny, hollow tubes of carbon atoms,

and their nanoscale size, that small size,

και το νανο-μέγεθός τους, αυτό το μικρό μέγεθος,

gives rise to these just outstanding electronic properties.

τους προσδίδει αυτές τις εξαιρετικές ηλεκτρονικές ιδιότητες.

And the science tells us if we could employ them in computing,

Και βάσει της επιστήμης, αν τους χρησιμοποιήσουμε στους υπολογιστές

θα έχουμε δέκα φορές μεγαλύτερη βελτίωση στην απόδοση.

we could see up to a ten times improvement in performance.

It's like skipping through several technology generations in just one step.

Είναι λες και μεταπηδάς πολλές γενιές τεχνολογίας σε μόλις ένα βήμα.

So there we have it.

Και να 'μαστε.

We have this really important problem

Έχουμε αυτό το πολύ σημαντικό πρόβλημα

and we have what is basically the ideal solution.

και έχουμε την ιδανική λύση.

The science is screaming at us,

Η επιστήμη μας φωνάζει,

"This is what you should be doing to solve your problem."

«Αυτό θα πρέπει να κάνετε για να λύσετε το πρόβλημά σας».

Οπότε, εντάξει, ας ξεκινήσουμε,

So, all right, let's get started,

let's do this.

ας το κάνουμε.

But you just run right back into that double-edged sword.

Αλλά και πάλι γυρνάς σε αυτό το δίκοπο μαχαίρι.

Αυτή η «ιδανική λύση» έχει ένα υλικό με το οποίο είναι αδύνατο να δουλέψετε.

This "ideal solution" contains a material that's impossible to work with.

I'd have to arrange billions of them just to make one single computer chip.

Θα πρέπει να μαζέψω χιλιάδες από αυτά για την κατασκευή ενός υπολογιστικού τσιπ.

Είναι πάλι ο ίδιος γρίφος, σαν ένα μη επιλύσιμο πρόβλημα.

It's that same conundrum, it's like this undying problem.

At this point, we said, "Let's just stop.

Σε αυτό το σημείο είπαμε, «Ας σταματήσουμε.

Let's not go down that same road.

Ας μην ξαναπεράσουμε τα ίδια.

Let's just figure out what's missing.

Ας προσπαθήσουμε να βρούμε τι λείπει.

What are we not dealing with?

Τι έχουμε αφήσει στην άκρη; Τι δεν κάνουμε που πρέπει να γίνει;»

What are we not doing that needs to be done?"

It's like in "The Godfather," right?

Είναι σαν την ταινία «Ο Νονός», σωστά?

When Fredo betrays his brother Michael,

Όταν ο Φρέντο προδίδει τον αδερφό του, Μάικλ, όλοι ξέρουμε τι πρέπει να γίνει.

we all know what needs to be done.

Fredo's got to go.

Ο Φρέντο πρέπει να φύγει.

(Laughter)

(Γέλια)

But Michael -- he puts it off.

Αλλά ο Μάικλ το αναβάλλει, εντάξει, το καταλαβαίνω.

Fine, I get it.

Their mother's still alive, it would make her upset.

Η μητέρα τους ζει ακόμα και αυτό θα την αναστάτωνε.

We just said,

Και έτσι είπαμε,

"What's the Fredo in our problem?"

«Ποιος είναι ο Φρέντο στην περίπτωσή μας;

What are we not dealing with?

Τι αφήσαμε;

What are we not doing,

Τι δεν κάναμε που πρέπει να γίνει, ώστε να πετύχει;»

but needs to be done to make this a success?"

And the answer is that the statue has to build itself.

Και η απάντηση είναι ότι το άγαλμα πρέπει να χτιστεί μόνο του.

We have to find a way, somehow,

Πρέπει να βρούμε έναν τρόπο

to compel, to convince billions of these particles

να τα υποχρεώσουμε, να πείσουμε χιλιάδες από αυτά τα σωματίδια

to assemble themselves into the technology.

να συναρμολογηθούν μόνα τους σε μία τεχνολογία.

Δεν μπορούμε να το κάνουμε εμείς, θα πρέπει να το κάνουν μόνα τους.

We can't do it for them. They have to do it for themselves.

And it's the hard way, and this is not trivial,

Και είναι ο δύσκολος τρόπος, δεν είναι απλό

but in this case, it's the only way.

αλλά σε αυτήν την περίπτωση είναι ο μόνος τρόπος.

Now, as it turns out, this is not that alien of a problem.

Τώρα όπως φαίνεται, δεν είναι τόσο εξωγενές το πρόβλημα.

We just don't build anything this way.

Δεν χτίζουμε τίποτα με αυτόν τον τρόπο.

People don't build anything this way.

Οι άνθρωποι δεν χτίζουν τίποτα έτσι.

But if you look around -- and there's examples everywhere --

Αλλά αν κοιτάξετε γύρω σας, και υπάρχουν παντού παραδείγματα,

Mother Nature builds everything this way.

όλα χτίζονται με αυτόν τον τρόπο στη Μητέρα Φύση.

Everything is built from the bottom up.

Όλα χτίζονται από τα θεμέλια προς τα πάνω.

Στην παραλία υπάρχουν μικρά οργανίδια που χρησιμοποιούν πρωτεΐνες,

You can go to the beach,

you'll find these simple organisms that use proteins --

basically molecules --

μόρια στην ουσία, να πατρονάρουν την άμμο,

to template what is essentially sand,

ανασύροντάς την από τη θάλασσα

just plucking it from the sea

and building these extraordinary architectures with extreme diversity.

δημιουργώντας εξαιρετικά αρχιτεκτονικά τοπία με τεράστια ποικιλομορφία.

And nature's not crude like us, just hacking away.

Η φύση δεν είναι άξεστη όπως εμείς, να κουτσουρεύει.

She's elegant and smart,

Είναι κομψή και έξυπνη,

building with what's available, molecule by molecule,

χτίζοντας με ότι είναι διαθέσιμο, μόριο με μόριο,

δημιουργώντας δομές με τέτοια πολυπλοκότητα και διαφοροποίηση,

making structures with a complexity

and a diversity that we can't even approach.

που δεν μπορούμε να προσεγγίσουμε στο ελάχιστο.

And she's already at the nano.

Και είναι ήδη στη νανοκλίμακα.

She's been there for hundreds of millions of years.

Βρίσκεται εκεί για εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια.

We're the ones that are late to the party.

Εμείς είμαστε εκείνοι που αργήσαμε στο πάρτι.

So we decided that we're going to use the same tool that nature uses,

Έτσι αποφασίσαμε να χρησιμοποιήσουμε το ίδιο εργαλείο με τη Μητέρα Φύση,

and that's chemistry.

και αυτό είναι η χημεία, η χημεία είναι το εργαλείο που έλειπε.

Chemistry is the missing tool.

And chemistry works in this case

Είναι ότι πρέπει σε αυτή την περίπτωση.

because these nanoscale objects are about the same size as molecules,

Τα αντικείμενα νανοκλίμακας έχουν περίπου το μέγεθος των μορίων,

θα τα χρησιμοποιήσουμε για να κατευθύνουν τα αντικείμενα

so we can use them to steer these objects around,

όπως ακριβώς ένα εργαλείο.

much like a tool.

That's exactly what we've done in our lab.

Αυτό ακριβώς κάναμε στο εργαστήριό μας.

We've developed chemistry that goes into the pile of dust,

Αναπτύξαμε χημεία που εισέρχεται στον σορό από σκόνη,

στον σωρό από νανοσωματίδια,

into the pile of nanoparticles,

and pulls out exactly the ones we need.

και αποσπά ακριβώς αυτά που θέλουμε.

Then we can use chemistry to arrange literally billions of these particles

Έπειτα, μπορούμε μέσω της χημείας να διατάξουμε χιλιάδες σωματίδια

into the pattern we need to build circuits.

στο σχήμα που θέλουμε ώστε να σχηματίσουμε κυκλώματα.

And because we can do that,

Και μπορούμε να χτίσουμε κυκλώματα

we can build circuits that are many times faster

πολύ γρηγορότερα από οποιονδήποτε άλλον με νανοϋλικά.

than what anyone's been able to make using nanomaterials before.

Η χημεία είναι το εργαλείο που έλειπε

Chemistry's the missing tool,

and every day our tool gets sharper and gets more precise.

και μέρα με τη μέρα γίνεται οξύτερο και πιο ακριβές.

And eventually --

Και τελικά, ελπίζουμε μέσα στα επόμενα χρόνια,

and we hope this is within a handful of years --

we can deliver on one of those original promises.

να μπορούμε να πραγματοποιήσουμε μία από τις αρχικές μας υποσχέσεις.

Now, computing is just one example.

Όσο για τους υπολογιστές, αποτελούν απλά ένα παράδειγμα.

It's the one that I'm interested in, that my group is really invested in,

Είναι το αντικείμενο που με ενδιαφέρει και έχει εστιάσει η ομάδα μου,

but there are others in renewable energy, in medicine,

αλλά υπάρχουν και άλλα, όπως η ανανεώσιμη ενέργεια, η φαρμακευτική,

τα υλικά κατασκευής,

in structural materials,

where the science is going to tell you to move towards the nano.

όπου η επιστήμη μας λέει να κινηθούμε προς τη νανοκλίμακα.

Εκεί ακριβώς βρίσκεται το μεγαλύτερο όφελος.

That's where the biggest benefit is.

But if we're going to do that,

Αλλά για να το κάνουμε,

the scientists of today and tomorrow are going to need new tools --

οι επιστήμονες του σήμερα και του αύριο θα χρειαστούν νέα εργαλεία,

tools just like the ones I described.

σαν αυτά που περιέγραψα.

And they will need chemistry. That's the point.

Και θα χρειαστούν χημεία, αυτό είναι το συμπέρασμα.

The beauty of science is that once you develop these new tools,

Η ομορφιά της επιστήμης είναι ότι μόλις αναπτύξετε τα νέα εργαλεία, θα υπάρχουν.

they're out there.

They're out there forever,

Θα υπάρχουν για πάντα,

and anyone anywhere can pick them up and use them,

και οποιοσδήποτε, οπουδήποτε μπορεί να τα χρησιμοποιήσει,

and help to deliver on the promise of nanotechnology.

και να πραγματοποιήσει την υπόσχεση της νανοτεχνολογίας.

Thank you so much for your time. I appreciate it.

Ευχαριστώ πολύ για τον χρόνο σας.

(Χειροκρότημα)

(Applause)