Angela Belcher: Using nature to grow batteries

Μετάφραση: Επιμέλεια: Mary Keramida

I thought I'd talk a little bit about how nature makes materials.

Σκέφτηκα να μιλήσω λιγο για το πώς φτιάχνει τα υλικά της η φύση.

I brought along with me an abalone shell.

Έχω φέρει μαζί μου ένα όστρακο αμπαλόνε.

Το όστρακο αυτό είναι ένα βιοσυνθετικό υλικό

This abalone shell is a biocomposite material

that's 98 percent by mass calcium carbonate

που είναι, κατά μάζα, 98% ανθρακικό ασβέστιο

and two percent by mass protein.

και 2%, κατά μάζα, πρωτεΐνη.

Ωστόσο, είναι 3.000 φορές ανθεκτικότερο

Yet, it's 3,000 times tougher than its geological counterpart.

από το αντίστοιχο ορυκτό.

And a lot of people might use structures like abalone shells,

Πολλοί θα μπορούσαν να χρησιμοποιούν δομές σαν τα αμπαλόνε,

όπως την κιμωλία.

like chalk.

I've been fascinated by how nature makes materials,

Είμαι γοητευμένη με τον τρόπο που φτιάχνει η φύση τα υλικά της

and there's a lot of secrets to how they do such an exquisite job.

και υπάρχουν πολλά μυστικά

στο πώς καταφέρνουν αυτό το εξαίσιο αποτέλεσμα.

Part of it is that these materials are macroscopic in structure,

Μέρος αυτού είναι ότι τα υλικά αυτά

είναι μεν μακροσκοπικά στη δομή,

αλλά σχηματίζονται σε επίπεδο νανοκλίμακας.

but they're formed at the nano scale.

They're formed at the nano scale,

Σχηματίζονται σε επίπεδο νανοκλίμακας,

and they use proteins that are coded by the genetic level

και χρησιμοποιούν πρωτεΐνες που είναι κωδικοποιημένες από το γενετικό επίπεδο,

που τους επιτρέπουν να κατασκευάζουν αυτές τις πραγματικά εξαίσιες δομές.

that allow them to build these really exquisite structures.

Και έτσι, πράγμα που μου φαίνεται πολύ συναρπαστικό,

So something I think is very fascinating is:

τι θα λέγατε εάν μπορούσαμε να δώσουμε ζωή

What if you could give life to non-living structures,

σε αβιοτικές δομές,

like batteries and like solar cells?

όπως οι μπαταρίες και τα φωτοβολταϊκά στοιχεία;

What if they had some of the same capabilities

Σκεφτείτε να είχαν κάποιες από τις ίδιες ικανότητες

που έχει ένα όστρακο αμπαλόνε,

that an abalone shell did,

in terms of being able to build really exquisite structures

από την άποψη του να είναι σε θέση

να υλοποιούν πραγματικά εξαίσιες δομές,

at room temperature and room pressure,

σε θερμοκρασία και ατμοσφαιρική πίεση δωματίου,

using nontoxic chemicals

χρησιμοποιώντας μη τοξικές χημικές ουσίες

and adding no toxic materials back into the environment?

και χωρίς να επιβαρύνουν το περιβάλλον με τοξικά υλικά;

So that's kind of the vision that I've been thinking about.

Αυτό λοιπόν είναι το όραμα που έχω στο μυαλό μου.

And so what if you could grow a battery in a Petri dish?

Φαντάζεστε να μπορούμε να καλλιεργούμε μια μπαταρία σε ένα τρυβλίο Πέτρι;

Ή, αν θα μπορούσαμε να δώσουμε γενετική πληροφορία σε μια μπαταρία,

Or what if you could give genetic information to a battery

ώστε να μπορεί στην πράξη να γίνεται,

so that it could actually become better as a function of time, and do so

όλο και καλύτερη με το πέρασμα του χρόνου

και μάλιστα με έναν φιλικό για το περιβάλλον τρόπο;

in an environmentally friendly way?

Και για να επιστρέψουμε σε αυτό εδώ το κοχύλι αμπαλόνε,

And so, going back to this abalone shell,

εκτός του ότι είναι νανοδομημένο,

besides being nanostructured, one thing that's fascinating is,

αυτό που είναι συναρπαστικό,

when a male and female abalone get together,

είναι ότι όταν ένα αρσενικό και ένα θηλυκό αμπαλόνε συνευρίσκονται,

they pass on the genetic information that says,

προωθούν τη γενετική πληροφορία

που λέει, «Να πώς φτιάχνεται ένα εξαιρετικό υλικό.

"This is how to build an exquisite material.

Here's how to do it at room temperature and pressure,

Να πώς να το φτιάξετε σε συνθήκες δωματίου,

με τη χρήση μη τοξικών υλικών».

using nontoxic materials."

Same with diatoms, which are shown right here,

Το ίδιο με αυτά εδώ τα διάτομα, τα οποία είναι υελώδεις δομές.

which are glasseous structures.

Κάθε φορά που αναπαράγονται τα διάτομα,

Every time the diatoms replicate,

they give the genetic information that says,

δίνουν τη γενετική πληροφορία που λέει,

«Να πώς να φτιάξεις γυαλί στον ωκεανό

"Here's how to build glass in the ocean that's perfectly nanostructured."

που είναι τέλεια νανοδομημένο.

And you can do it the same, over and over again."

Και μπορείς να το επαναλάβεις ξανά και ξανά».

Φαντάζεστε να μπορούσαμε να κάνουμε το ίδιο

So what if you could do the same thing with a solar cell or a battery?

με ένα φωτοβολταϊκό στοιχείο ή μια μπαταρία;

I like to say my favorite biomaterial is my four year old.

Μου αρέσει να λέω ότι το πιο αγαπημένο μου βιοϋλικό είναι το τετράχρονο παιδί μου.

But anyone who's ever had or knows small children knows,

Αλλά όποιος είναι γονιός, ή έχει γνωρίσει μικρά παιδιά,

ξέρει ότι είναι απίστευτα πολύπλοκοι οργανισμοί.

they're incredibly complex organisms.

If you wanted to convince them to do something they don't want to do,

Και έτσι, αν θέλετε να τα πείσετε

να κάνουν κάτι που δεν θέλουν να κάνουν, είναι πολύ δύσκολο.

it's very difficult.

Έτσι, όταν σκεφτόμαστε για τεχνολογίες του μέλλοντος,

So when we think about future technologies,

we actually think of using bacteria and viruses --

στην πραγματικότητα σκεφτόμαστε να χρησιμοποιήσουμε βακτήρια και ιούς,

απλούς οργανισμούς.

simple organisms.

Can you convince them to work with a new toolbox,

Μπορούμε να τα πείσουμε να εργαστούν με μια νέα εργαλειοθήκη,

έτσι ώστε να μπορούν να χτίσουν μία δομή

so they can build a structure that will be important to me?

που θα είναι σημαντική για εμάς;

Also, when we think about future technologies,

Επίσης, όταν σκεφτόμαστε για τεχνολογίες του μέλλοντος,

we start with the beginning of Earth.

πάντα αρχίζουμε με τη δημιουργία της Γης.

Βασικά, πέρασε ένα δισεκατομμύριο χρόνια

Basically, it took a billion years to have life on Earth.

μέχρι να υπάρξει ζωή πάνω στη Γη.

And very rapidly, they became multi-cellular,

Και πολύ γρήγορα έγιναν οι πολυκύτταροι οργανισμοί,

μπορούσαν να αναπαράγονται και να χρησιμοποιούν

they could replicate, they could use photosynthesis

as a way of getting their energy source.

τη φωτοσύνθεση για ενέργεια.

But it wasn't until about 500 million years ago --

Αλλά μόλις πριν από περίπου 500 εκατομμύρια χρόνια --

κατά τη διάρκεια της Καμβρίου γεωλογικής περιόδου –

during the Cambrian geologic time period --

άρχισαν οι οργανισμοί των ωκεανών να κατασκευάζουν σκληρά υλικά.

that organisms in the ocean started making hard materials.

Πριν από αυτό, όλα είχαν μαλακές χνουδωτές δομές.

Before that, they were all soft, fluffy structures.

Και ήταν κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου

It was during this time that there was increased calcium,

που προέκυψε αυξημένο ασβέστιο, σίδηρος

iron and silicon in the environment,

και πυρίτιο στο περιβάλλον,

and organisms learned how to make hard materials.

και οι οργανισμοί έμαθαν πώς να κατασκευάζουν σκληρά υλικά.

So that's what I would like to be able to do,

Και έτσι αυτό που θα ήθελα να επιτύχω –

convince biology to work with the rest of the periodic table.

είναι να μπορέσω να πείσω τη βιολογία

να συνεργαστεί με τον υπόλοιπο περιοδικό πίνακα.

Now, if you look at biology,

Τώρα, αν ρίξουμε μια ματιά στη βιολογία,

there's many structures like DNA, antibodies, proteins and ribosomes

υπάρχουν πολλές δομές όπως, το DNA, τα αντισώματα,

οι πρωτεΐνες, τα ριβοσώματα, που έχετε ακούσει

you've heard about,

ότι είναι ήδη νανοδομημένα.

that are nanostructured --

Έτσι, η φύση ήδη μας δίνει

nature already gives us really exquisite structures on the nano scale.

πραγματικά εξαίσιες δομές σε επίπεδο νανοκλίμακας.

What if we could harness them

Φαντάζεστε αν θα μπορούσαμε να τα τιθασεύσουμε

and convince them to not be an antibody that does something like HIV?

και να τα πείσουμε να μην είναι ένα αντίσωμα

που κάνει ό,τι κάνουν τα HIV;

Φαντάζεστε να μπορούσαμε να τα πείσουμε

What if we could convince them to build a solar cell for us?

να μάς φτιάχνουν φωτοβολταϊκά στοιχεία;

Ας δούμε εδώ μερικά δείγματα: μερικά κοχύλια από τη φύση.

Here are some examples.

Natural shells, natural biological materials.

Αυτά είναι φυσικά βιολογικά υλικά.

The abalone shell here.

Αυτό εδώ το όστρακο του αμπαλόνε -- αν το θραύσετε,

If you fracture it, you can look at the fact that it's nanostructured.

μπορείτε να διαπιστώσετε ότι είναι νανοδομημένο.

Υπάρχουν διάτομα φτιαγμένα από SiO2,

There's diatoms made out of SiO2,

and there are magnetotactic bacteria

που είναι μαγνητοτακτικά βακτήρια

that make small, single-domain magnets used for navigation.

που γίνονται μικροί μαγνήτες μεμονωμένων κουκκίδων και χρησιμοποιούνται σε συστήματα πλοήγησης.

What all these have in common

Ο κοινός παράγοντας σε όλα αυτά

is these materials are structured at the nano scale,

είναι ότι τα υλικά αυτά διαρθρώνονται στην νανοκλίμακα,

και έχουν μια αλληλουχία DNA

and they have a DNA sequence that codes for a protein sequence

που κωδικοποιεί μια πρωτεϊνική αλληλουχία

that gives them the blueprint

που τους παρέχει το αρχιτεκτονικό σχέδιο κατασκευής

to be able to build these really wonderful structures.

αυτών των πραγματικά θαυμαστών δομών.

Now, going back to the abalone shell,

Τώρα, επιστρέφοντας στο όστρακο του αμπαλόνε,

το αμπαλόνε καθότι έχει αυτές τις πρωτεΐνες φτιάχνει αυτό το όστρακο.

the abalone makes this shell by having these proteins.

These proteins are very negatively charged.

Αυτές οι πρωτεΐνες κατέχουν υψηλά αρνητικά φορτία.

They can pull calcium out of the environment,

Και εξ αυτού ελκύουν ασβέστιο από το περιβάλλον,

επιθέτουν μία στρώση ασβεστίου και στη συνέχεια ανθρακικό, ασβέστιο και ανθρακικό.

and put down a layer of calcium and then carbonate, calcium and carbonate.

Έχει τις χημικές αλληλουχίες των αμινοξέων

It has the chemical sequences of amino acids which says,

οι οποίες λένε, «Να πώς να χτιστεί η δομή.

"This is how to build the structure.

Να η ακολουθία του DNA, να η ακολουθία της πρωτεΐνης

Here's the DNA sequence, here's the protein sequence

για να μπορέσεις να το κάνεις».

in order to do it."

So an interesting idea is,

Επομένως, είναι ενδιαφέρουσα ιδέα να υποθέσουμε πως αν μπορούσαμε να πάρουμε όποιο υλικό θέλαμε,

what if you could take any material you wanted,

ή όποιο στοιχείο του περιοδικού πίνακα,

or any element on the periodic table,

και να βρούμε την αντιστοιχούσα αλληλουχία DNA,

and find its corresponding DNA sequence,

then code it for a corresponding protein sequence to build a structure,

στη συνέχεια να την κωδικοποιήσουμε με την αντίστοιχη αλληλουχία πρωτεΐνης

για να κατασκευάσουμε μια δομή, αλλά να μην κατασκευάσουμε όστρακο αμπαλόνε –

but not build an abalone shell --

build something that nature has never had the opportunity to work with yet.

αλλά να κατασκευάσουμε κάτι, μέσω της φύσης,

που η φύση δεν είχε ποτέ την ευκαιρία να ασχοληθεί.

Λοιπόν, να ο περιοδικός πίνακας.

And so here's the periodic table.

Λατρεύω απόλυτα τον περιοδικό πίνακα.

I absolutely love the periodic table.

Κάθε χρόνο στο MIT, για τους πρωτοετείς φοιτητές,

Every year for the incoming freshman class at MIT,

έχω ετοιμάσει έναν περιοδικό πίνακα που λέει:

I have a periodic table made that says,

"Welcome to MIT. Now you're in your element."

«Καλώς ήρθατε στο ΜΙΤ. Τώρα είστε στο στοιχείο σας».

(Laughter)

Και από την άλλη όψη είναι τα αμινοξέα

And you flip it over, and it's the amino acids

with the pH at which they have different charges.

με το pH όπου έχουν διαφορετικά φορτία.

And so I give this out to thousands of people.

Τα δίνω αυτά σε χιλιάδες ανθρώπους.

And I know it says MIT and this is Caltech,

Και ξέρω ότι γράφει MIT, ενώ εδώ είναι το Caltech,

αλλά πάντα έχω κάνα δυο έξτρα αν μου ζητήσουν.

but I have a couple extra if people want it.

Ήμουν πραγματικά τυχερή

I was really fortunate to have President Obama visit my lab this year

που ο Πρόεδρος Ομπάμα φέτος επισκέφτηκε το εργαστήριό μου

κατά την επίσκεψή του στο MIT,

on his visit to MIT,

and I really wanted to give him a periodic table.

και ήθελα πραγματικά να του χαρίσω έναν περιοδικό πίνακα.

Έτσι έμεινα ξύπνια το βράδυ, και λέω στον άντρα μου,

So I stayed up at night and talked to my husband,

«Πώς χαρίζεις έναν περιοδικό πίνακα στον Πρόεδρο Ομπάμα;

"How do I give President Obama a periodic table?

What if he says, 'Oh, I already have one,'

Τι γίνεται αν μου πει, “Ω, ήδη έχω έναν,”

or, 'I've already memorized it?'"

ή, “Τον έχω ήδη μάθει απέξω;”» (Γέλια)

(Laughter)

Έτσι όταν ήρθε να επισκεφτεί το εργαστήριό μου

So he came to visit my lab and looked around -- it was a great visit.

και το περιεργάστηκε -- ήταν μια θαυμάσια επίσκεψη.

And then afterward, I said,

Και μετά του λέω,

"Sir, I want to give you the periodic table,

«Κύριε, θέλω να σας δώσω τον περιοδικό πίνακα

in case you're ever in a bind and need to calculate molecular weight."

αν ποτέ βρεθείτε σε δύσκολη θέση και χρειάζεται να υπολογίσετε μοριακό βάρος.»

(Laughter)

Σκέφτηκα πως το μοριακό βάρος ακούγεται πολύ λιγότερο σπαστικό

I thought "molecular weight" sounded much less nerdy than "molar mass."

από ό,τι η μοριακή μάζα.

(Laughter)

Έτσι του έριξε μια ματιά

And he looked at it and said,

και είπε,

"Thank you. I'll look at it periodically."

«Σας ευχαριστώ. Θα το συμβουλεύομαι περιοδικά».

(Laughter)

(Γέλια)

(Applause)

(Χειροκρότημα)

Later in a lecture that he gave on clean energy,

Και αργότερα, σε μια διάλεξη που έδωσε περί καθαρής ενέργειας,

he pulled it out and said,

το βγάζει από την τσέπη και λέει,

"And people at MIT, they give out periodic tables." So ...

«Και οι άνθρωποι του MIT, μοιράζουν περιοδικούς πίνακες».

Έτσι, ουσιαστικά αυτό που δεν σας έχω πει

So basically what I didn't tell you

is that about 500 million years ago, the organisms started making materials,

είναι ότι πριν από περίπου 500 εκατομμύρια χρόνια, οι οργανισμοί άρχισαν μεν να κατασκευάζουν υλικά,

αλλά τους πήρε περίπου 50 εκατομμύρια χρόνια για να γίνουν καλοί μάστορες.

but it took them about 50 million years to get good at it --

Τους πήρε 50 εκατομμύρια χρόνια περίπου

50 million years to learn how to perfect how to make that abalone shell.

μέχρι να μάθουν πώς να τελειοποιήσουν αυτό το όστρακο αμπαλόνε.

Και αυτό είναι δύσπεπτο μάθημα για ένα μεταπτυχιακό φοιτητή. (Γέλια)

And that's a hard sell to a graduate student:

"Ανέλαβα αυτό το μεγάλο έργο – χρονοδιάγραμμα, 50 εκατομμύρια χρόνια"

"I have this great project ... 50 million years ..."

Έπρεπε λοιπόν ν' αναπτύξουμε έναν τρόπο

So we had to develop a way of trying to do this more rapidly.

να προσπαθήσουμε να γίνει αυτό ταχύτερα.

And so we use a nontoxic virus called M13 bacteriophage,

Και γι' αυτό χρησιμοποιούμε έναν ιό που είναι μη τοξικός,

λέγεται βακτηριοφάγος Μ13

και το καθήκον του είναι να μολύνει βακτηρίδια.

whose job is to infect bacteria.

Λοιπόν, έχει DNA απλής δομής

Well, it has a simple DNA structure

που σου επιτρέπει να πας και να κόψεις και να του επικολλήσεις

that you can go in and cut and paste additional DNA sequences into it,

πρόσθετες αλληλουχίες DNA.

Και κάνοντας αυτό, επιτρέπεις στον ιό

and by doing that, it allows the virus to express random protein sequences.

να εκφράσει τυχαίες αλληλουχίες πρωτεϊνών.

This is pretty easy biotechnology,

Αυτό είναι αρκετά εύκολη βιοτεχνολογία.

and you could basically do this a billion times.

Θα μπορούσατε βασικά να το κάνετε αυτό δισεκατομμύρια φορές.

So you can have a billion different viruses

Μπορείτε έτσι να συνεχίσετε και να έχετε δισεκατομμύρια διαφορετικούς ιούς

όλοι τους γενετικά όμοιοι,

that are all genetically identical,

but they differ from each other based on their tips,

αλλά διαφορετικοί μεταξύ τους βάσει της πληροφορίας,

σε μια αλληλουχία

on one sequence,

που κωδικοποιεί για μία πρωτεΐνη.

that codes for one protein.

Now if you take all billion viruses, and put them in one drop of liquid,

Τώρα, εάν πάρουμε όλα αυτά τα δισεκατομμύρια ιών,

και τα βάλουμε σε μια σταγόνα υγρού,

you can force them to interact with anything you want

μπορούμε να τα αναγκάσουμε να αλληλεπιδράσουν με όποιο στοιχείο του περιοδικού πίνακα θέλουμε.

on the periodic table.

Και μέσω της διαδικασίας της επιλεκτικής εξέλιξης,

And through a process of selection evolution,

μπορούμε να ξεχωρίσουμε από το δισεκατομμύριο, αυτό που κάνει κάτι που θα θέλαμε να κάνει,

you can pull one of a billion that does something you'd like it to do,

π.χ. το να μπορεί να αναπτύξει μια μπαταρία ή ένα φωτοβολταϊκό στοιχείο.

like grow a battery or a solar cell.

Έτσι, βασικά, οι ιοί αδυνατούν να αναπαράγουν τον εαυτό τους: Χρειάζονται έναν ξενιστή.

Basically, viruses can't replicate themselves; they need a host.

Μόλις ξεχωρίσουμε αυτό το ένα από το δισεκατομμύριο,

Once you find that one out of a billion,

μολύνουμε μ’ αυτό βακτήρια,

you infect it into a bacteria, and make millions and billions of copies

και παράγουμε εκατομμύρια και δισεκατομμύρια αντίγραφα

of that particular sequence.

αυτής της συγκεκριμένης αλληλουχίας.

The other thing that's beautiful about biology

Κάτι άλλο που είναι πανέμορφο στη βιολογία

is that biology gives you really exquisite structures

είναι ότι η βιολογία μας δίνει πραγματικά εξαίσιες δομές

με αρμονικό σύνδεσμο κλιμάκων.

with nice link scales.

These viruses are long and skinny,

Οι ιοί αυτοί είναι μακρουλοί και λεπτοί,

and we can get them to express the ability

και μπορούμε να τους κάνουμε να εκφράσουν την ικανότητα

to grow something like semiconductors

ν' αναπτύξουν κάτι όπως είναι οι ημιαγωγοί

or materials for batteries.

ή υλικά για μπαταρίες.

Τώρα, αυτό εδώ είναι μια μπαταρία υψηλής ισχύος που αναπτύξαμε στο εργαστήριό μου.

Now, this is a high-powered battery that we grew in my lab.

We engineered a virus to pick up carbon nanotubes.

Σχεδιάσαμε έναν ιό που συλλέγει νανοσωλήνες άνθρακα.

One part of the virus grabs a carbon nanotube,

Έτσι, το ένα τμήμα του ιού αρπάζει ένα νανοσωλήνα άνθρακα.

the other part of the virus has a sequence

Το άλλο τμήμα του ιού έχει αλληλουχία

που μπορεί να αναπτύξει υλικό ηλεκτροδίου μπαταρίας.

that can grow an electrode material for a battery,

and then it wires itself to the current collector.

Και μετά αυτοσυνδεσμολογείται στον συλλέκτη ρεύματος.

And so through a process of selection evolution,

Έτσι, μέσω της διαδικασίας επιλεκτικής εξέλιξης,

we went from being able to have a virus that made a crummy battery

πήγαμε από το να έχουμε έναν ιό που παρήγαγε μια οικτρή μπαταρία

σε έναν ιό ικανό για καλή μπαταρία,

to a virus that made a good battery

to a virus that made a record-breaking, high-powered battery

σε έναν ιό που επέτυχε μια μπαταρία υψηλής ισχύος ρεκόρ,

that's all made at room temperature, basically at the benchtop.

όλα φτιαγμένα σε θερμοκρασία δωματίου, βασικά σε εργαστηριακό πάγκο.

That battery went to the White House for a press conference,

Και η μπαταρία αυτή πήγε για συνέντευξη τύπου στον Λευκό Οίκο.

Την έχω φέρει εδώ.

and I brought it here.

You can see it in this case that's lighting this LED.

Μπορείτε να τη δείτε σε αυτό το κουτί – αυτή ανάβει το φωτάκι LED.

Now if we could scale this,

Τώρα, αν θα μπορούσαμε να το μεγαλώσουμε σε κλίμακα,

you could actually use it to run your Prius,

θα μπορούσαμε να το χρησιμοποιήσουμε

για να κινήσουμε το δικό μας Τογιότα Πράιους,

which is kind of my dream -- to be able to drive a virus-powered car.

κάτι που ονειρεύομαι - να μπορέσω να οδηγήσω ένα ιό-κινούμενο αυτοκίνητο.

(Laughter)

Βασικά αυτό είναι --

But basically you can pull one out of a billion,

ξεχωρίζουμε ένα από το δισεκατομμύριο.

and make lots of amplifications to it.

Του κάνουμε πολλές ενισχύσεις.

Basically, you make an amplification in the lab,

Βασικά, κάνουμε μια ενίσχυση στο εργαστήριο,

και μετά το αφήνουμε να αυτοσυναρμολογηθεί

and then you get it to self-assemble into a structure like a battery.

σε μια δομή όπως η μπαταρία.

We're able to do this also with catalysis.

Είμαστε επίσης σε θέση να το κάνουμε και με την κατάλυση.

This is the example of a photocatalytic splitting of water.

Αυτό είναι ένα δείγμα

φωτοκαταλυτικής διάσπασης ύδατος.

And what we've been able to do is engineer a virus

Και αυτό που καταφέραμε να κάνουμε

είναι ότι σχεδιάσαμε έναν ιό που βασικά παίρνει μόρια που απορροφούν χρωστικές

to basically take dye-absorbing molecules

και τα αραδιάζουμε επάνω στην επιφάνεια του ιού

and line them up on the surface of the virus

ώστε να δρά σαν κεραία,

so it acts as an antenna,

and you get an energy transfer across the virus.

και έτσι πραγματοποιείται μεταφορά ενέργειας κατά μήκος του ιού.

Κατόπιν του δίνουμε ένα δεύτερο γονίδιο

And then we give it a second gene to grow an inorganic material

για να αναπτύξει ένα ανόργανο υλικό

that can be used to split water into oxygen and hydrogen,

που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη διάσπαση ύδατος

σε οξυγόνο και υδρογόνο

that can be used for clean fuels.

που χρησιμοποιούνται για καθαρά καύσιμα.

I brought an example of that with me today.

Έφερα μαζί μου σήμερα το δείγμα.

My students promised me it would work.

Οι φοιτητές μου μού υποσχέθηκαν ότι θα λειτουργήσει.

These are virus-assembled nanowires.

Αυτά είναι νανοσύρματα συναρμολογημένα από ιούς.

Όταν λάμψει φως πάνω τους, μπορείτε να τα δείτε να βγάζουν φυσαλίδες.

When you shine light on them, you can see them bubbling.

In this case, you're seeing oxygen bubbles come out.

Στην περίπτωση αυτή, πρόκειται για φυσαλίδες οξυγόνου.

(Applause)

Βασικά, ελέγχοντας τα γονίδια,

Basically, by controlling the genes,

you can control multiple materials to improve your device performance.

μπορούμε να ελέγχουμε πολλαπλά υλικά για τη βελτιώση των επιδόσεων της συσκευής μας.

Το τελευταίο δειγμα είναι φωτοβολταϊκά στοιχεία.

The last example are solar cells.

Επίσης κάνουμε το ίδιο με τα φωτοβολταϊκά στοιχεία.

You can also do this with solar cells.

We've been able to engineer viruses to pick up carbon nanotubes

Ήμαστε σε θέση να σχεδιάσουμε ιούς

που λαμβάνουν νανοσωλήνες άνθρακα

and then grow titanium dioxide around them,

και στη συνέχεια τους επικαλύπτουν με διοξείδιο τιτανίου –

and use it as a way of getting electrons through the device.

και τους χρησιμοποιούν σαν μέσον διακίνησης ηλεκτρονίων μέσω της συσκευής.

And what we've found is through genetic engineering,

Αυτό που βρήκαμε είναι ότι μέσω της γενετικής μηχανικής,

we can actually increase the efficiencies of these solar cells

μπορούμε ενεργά να αυξήσουμε

την αποδοτικότητα αυτών των φωτοβολταϊκών στοιχείων

to record numbers

σε μεγέθη ρεκόρ

for these types of dye-sensitized systems.

γι’ αυτούς τους τύπους συστημάτων ευαισθητοποιημένων χρωστικών.

And I brought one of those as well,

Έφερα κι ένα από αυτά

that you can play around with outside afterward.

ώστε αργότερα να μπορέσετε να παίξετε έξω μαζί του.

Έτσι, αυτό είναι ένα φωτοβολταϊκό στοιχείο που βασίζεται σε ιούς.

So this is a virus-based solar cell.

Μέσω εξέλιξης και επιλογής,

Through evolution and selection,

we took it from an eight percent efficiency solar cell

πήγαμε από φωτοβολταϊκό στοιχείο αποδοτικότητας 8 τοις εκατό

σε μια αποδοτικότητα 11 τοις εκατό.

to an 11 percent efficiency solar cell.

So I hope that I've convinced you

Ελπίζω να σας έπεισα

that there's a lot of great, interesting things to be learned

ότι υπάρχουν πολλά σπουδαία, ενδιαφέροντα πράγματα που έχουμε να μάθουμε

για το πώς φτιάχνει υλικά η φύση –

about how nature makes materials,

and about taking it the next step,

και προχωρώντας το στο επόμενο επίπεδο

to see if you can force or take advantage of how nature makes materials,

να δούμε αν μπορούμε να προκαλέσουμε,

ή μάλλον αν μπορούμε να ωφεληθούμε από το πώς φτιάχνει υλικά η φύση,

ώστε να επιτύχουμε πράγματα που η φύση δεν έχει ακόμη ονειρευτεί να κάνει.

to make things that nature hasn't yet dreamed of making.

Thank you.

Σας ευχαριστώ.

(Applause)