Robert Full: Engineering and evolution

Robert Full habla de ingeniería y evolución

Traductor: Jerry Elizondo Revisor: Estuardo Rivas

Welcome. If I could have the first slide, please?

Bienvenidos. ¿Me pueden poner la primera diapositiva?

Contrary to calculations made by some engineers, bees can fly,

En contra de los cálculos de algunos ingenieros, las abejas pueden volar

dolphins can swim, and geckos can even climb

los delfines pueden nadar y las lagartijas pueden escalar

up the smoothest surfaces. Now, what I want to do, in the short time I have,

sobre las superficies más lisas. Ahora lo que quiero hacer, en el corto tiempo que tengo,

is to try to allow each of you to experience

es tratar de permitir a cada uno de ustedes experimentar

the thrill of revealing nature's design.

de alguna manera, la emoción de revelar los secretos del diseño natural.

I get to do this all the time, and it's just incredible.

Yo lo hago todo el tiempo, y es simplemente increíble.

I want to try to share just a little bit of that with you in this presentation.

Quiero compartir un poco de eso con ustedes en esta presentación.

The challenge of looking at nature's designs --

El desafío de mirar los diseños naturales -

and I'll tell you the way that we perceive it, and the way we've used it.

y les diré de qué manera lo percibimos, y cómo lo hemos usado.

The challenge, of course, is to answer this question:

El desafío desde luego, es responder a esta pregunta:

what permits this extraordinary performance of animals

¿Qué concede este extraordinario desempeño

that allows them basically to go anywhere?

que les permite básicamente ir a cualquier parte?

And if we could figure that out, how can we implement those designs?

Y ¿si pudiéramos encontrar la manera de implementar esos diseños?

Well, many biologists will tell engineers, and others,

Bueno, muchos biólogos le dirán a los ingenieros y a otros,

organisms have millions of years to get it right;

que los organismos han tenido millones de años para perfeccionarse,

they're spectacular; they can do everything wonderfully well.

que son espectaculares, que pueden hacer todo maravillosamente bien.

So, the answer is bio-mimicry: just copy nature directly.

Así que la respuesta es el bio-mimetismo - copiar a la naturaleza directamente.

We know from working on animals that the truth is

Sabemos al trabajar con animales que la verdad es

that's exactly what you don't want to do -- because evolution works

que eso es exactamente lo que no quieres hacer. Porque la evolución trabaja

on the just-good-enough principle, not on a perfecting principle.

bajo el principio de “apenas-bien-basta”, no bajo el principio de la perfección.

And the constraints in building any organism, when you look at it,

Y las limitaciones en construir cualquier organismo, cuando lo piensas bien,

are really severe. Natural technologies have incredible constraints.

son realmente severas. Las tecnologías naturales tienen increíbles limitaciones,

Think about it. If you were an engineer and I told you

Piénsalo. Si fueras un ingeniero y yo te dijera

that you had to build an automobile, but it had to start off to be this big,

que tienes que construir un automóvil pero que debes empezar así de pequeñito

then it had to grow to be full size and had to work every step along the way.

y luego tiene que crecer a tamaño completo y tiene que funcionar en cada etapa.

Or think about the fact that if you build an automobile, I'll tell you that you also -- inside it --

Piensa en el hecho de que construyeras el automóvil y de que yo te dijera que dentro de él tienes que

have to put a factory that allows you to make another automobile.

construirle también un fábrica que le permita hacer otro automóvil.

(Laughter)

(Risas)

And you can absolutely never, absolutely never, because of history

Y no puedes absolutamente nunca, absolutamente nunca, a causa de la historia

and the inherited plan, start with a clean slate.

y del plan heredado, comenzar de ceros.

So, organisms have this important history.

Así que los organismos tienen esta importante historia.

Really evolution works more like a tinkerer than an engineer.

Realmente la evolución trabaja más como alguien que repara experimentando y jugueteando que como un ingeniero.

And this is really important when you begin to look at animals.

Y esto es realmente importante cuando comienzas a estudiar a los animales.

Instead, we believe you need to be inspired by biology.

Al contrario, creemos que debes inspirarse en la biología.

You need to discover the general principles of nature,

Necesitas descubrir los principios generales de la naturaleza

and then use these analogies when they're advantageous.

y entonces usar esas analogías cuando sean ventajosas.

This is a real challenge to do this, because animals,

Es un verdadero desafío hacer esto porque los animales,

when you start to really look inside them -- how they work --

cuando comienzas a mirar dentro de ellos, cómo funcionan,

appear hopelessly complex. There's no detailed history

parecen ser desesperantemente complejos. No hay una historia detallada

of the design plans, you can't go look it up anywhere.

de los planos de diseño, no puedes encontrarlos en parte alguna.

They have way too many motions for their joints, too many muscles.

Tienen demasiados movimientos para sus articulaciones, demasiados músculos

Even the simplest animal we think of, something like an insect,

aún el más simple de los animales que se nos ocurra, como un insecto,

and they have more neurons and connections than you can imagine.

y tienen más neuronas y conexiones de lo que pueda imaginar.

How can you make sense of this? Well, we believed --

¿Cómo puedes entender esto? Bueno, creímos -

and we hypothesized -- that one way animals could work simply,

y suponemos - que una manera en la cual los animales pueden funcionar simplemente,

is if the control of their movements

es si el control de sus movimientos

tended to be built into their bodies themselves.

tendiera a estar construido dentro de sus cuerpos mismos.

What we discovered was that two-, four-, six- and eight-legged animals

Hemos descubierto que los animales de dos, cuatro, seis y ocho patas

all produce the same forces on the ground when they move.

producen las mismas fuerzas sobre el terreno cuando se mueven.

They all work like this kangaroo, they bounce.

Todos funcionan como este canguro, rebotan.

And they can be modeled by a spring-mass system that we call the spring mass system

Y pueden ser modelados por un sistema de resortes y aunque lo llamamos sistema de resortes

because we're biomechanists. It's actually a pogo stick.

porque somos bio-mecánicos, en realidad es un saltador que rebota.

They all produce the pattern of a pogo stick. How is that true?

Todos producen el patrón de un saltador. ¿De qué forma es esto verdad?

Well, a human, one of your legs works like two legs of a trotting dog,

Bueno, un ser humano, una de sus piernas, trabaja como dos piernas de un perro trotando

or works like three legs, together as one, of a trotting insect,

y trabaja como las tres piernas juntas de un insecto trotando,

or four legs as one of a trotting crab.

o cuatro piernas juntas como en un cangrejo trotando.

And then they alternate in their propulsion,

Y entonces alternan su propulsión

but the patterns are all the same. Almost every organism we've looked at this way

pero los patrones son los mismos. Casi todo organismo que hemos estudiado

-- you'll see next week, I'll give you a hint,

- lo verán la semana entrante - les daré una pista,

there'll be an article coming out that says that really big things

saldrá un artículo que dice que animales realmente grandes

like T. rex probably couldn't do this, but you'll see that next week.

como el T. Rex probablemente no podían hacer esto, pero lo verán la semana próxima.

Now, what's interesting is the animals, then -- we said -- bounce along

Ahora lo que es interesante es que los animales que dijimos que rebotan

the vertical plane this way, and in our collaborations with Pixar,

en el plano vertical de esta manera, y en nuestra colaboración con Pixar

in "A Bug's Life," we discussed the

en la película "Bichos", discutimos la

bipedal nature of the characters of the ants.

naturaleza bípeda de los personajes de las hormigas.

And we told them, of course, they move in another plane as well.

Y les dijimos que desde luego, se mueven en otro plano también

And they asked us this question. They say, "Why model

y nos hicieron esta pregunta. Dijeron, "¿Por qué modelar

just in the sagittal plane or the vertical plane,

sólo el plano sagital o plano vertical

when you're telling us these animals are moving

cuando nos están diciendo que esos animales se mueven

in the horizontal plane?" This is a good question.

en el plano horizontal?" Esta es una buena pregunta.

Nobody in biology ever modeled it this way.

Nadie en biología los había modelado de esta forma.

We took their advice and we modeled the animals moving

Seguimos su consejo y modelamos a los animales moviéndose

in the horizontal plane as well. We took their three legs,

en la plano horizontal también. Tomamos sus tres patas

we collapsed them down as one.

y las colapsamos a una

We got some of the best mathematicians in the world

pusimos a algunos de los mejores matemáticos del mundo

from Princeton to work on this problem.

de Princeton a trabajar en este problema.

And we were able to create a model

Y pudimos crear un modelo

where animals are not only bouncing up and down,

donde los animales no sólo rebotan de arriba a abajo,

but they're also bouncing side to side at the same time.

sino también rebotan de lado a lado al mismo tiempo.

And many organisms fit this kind of pattern.

Y muchos organismos entran en esta clase de patrón.

Now, why is this important to have this model?

Ahora, ¿por qué es importante tener este modelo?

Because it's very interesting. When you take this model

Porque es muy interesante. Cuando tomas este modelo

and you perturb it, you give it a push,

y lo perturbas, le das un empujón,

as it bumps into something, it self-stabilizes, with no brain

como cuando choca con algo, se auto-estabiliza, sin cerebro,

or no reflexes, just by the structure alone.

o sin reflejos, sólo gracias a la estructura.

It's a beautiful model. Let's look at the mathematics.

Es un modelo bello. Ahora, veamos las matemáticas.

(Laughter)

(Risas)

That's enough!

Eso es suficiente.

(Laughter)

(Risas)

The animals, when you look at them running,

Los animales, cuando los ves correr,

appear to be self-stabilizing like this,

parecen estar auto-estabilizados de esta manera,

using basically springy legs. That is, the legs can do

usando básicamente piernas con resortes. Esto es, las piernas pueden

computations on their own; the control algorithms, in a sense,

hacer cálculos por sí mismas, en cierto sentido los algoritmos de control

are embedded in the form of the animal itself.

están integrados en la forma del animal mismo.

Why haven't we been more inspired by nature and these kinds of discoveries?

¿Por qué no hemos sido inspirados más por la naturaleza y esta clase de descubrimientos?

Well, I would argue that human technologies are really different from

Bueno, argumentaría que las tecnologías humanas son realmente diferentes de

natural technologies, at least they have been so far.

las tecnologías naturales, al menos lo han sido hasta ahora.

Think about the typical kind of robot that you see.

Piensa en la típica clase de robot que ves.

Human technologies have tended to be large, flat,

Las tecnologías humanas han tendido a ser grandes, planas

with right angles, stiff, made of metal. They have rolling devices

con ángulos rectos, rígidas, hechas de metal. Tienen mecanismos para rodar

and axles. There are very few motors, very few sensors.

y ejes. Tienen muy pocos motores, muy pocos sensores.

Whereas nature tends to be small, and curved,

Mientras que la naturaleza tiende a ser pequeña, y curva,

and it bends and twists, and has legs instead, and appendages,

y flexible y girable y a cambio tiene patas y apéndices,

and has many muscles and many, many sensors.

y tiene muchos músculos y muchos, muchos sensores.

So it's a very different design. However, what's changing,

Así que es un diseño muy diferente. Sin embargo, lo que está cambiando,

what's really exciting -- and I'll show you some of that next --

lo que es realmente excitante - y les mostraré algo de ello enseguida -

is that as human technology takes on more of the characteristics

es que al empezar a tomar la tecnología humana algunas de las características

of nature, then nature really can become a much more useful teacher.

de la naturaleza, entonces la naturaleza puede convertirse en una maestra más útil.

And here's one example that's really exciting.

He aquí un ejemplo que es verdaderamente excitante.

This is a collaboration we have with Stanford.

Esta es una colaboración con Stanford.

And they developed this new technique, called Shape Deposition Manufacturing.

Y ellos han desarrollado esta nueva técnica llamada Manufactura de Depósito Formado.

It's a technique where they can mix materials together and mold any shape

Es una técnica en la cual mezclan los materiales y moldean cualquier forma

that they like, and put in the material properties.

que gusten, y entonces ponen las propiedades del material.

They can embed sensors and actuators right in the form itself.

Pueden integrar sensores y actuadores dentro de la forma misma.

For example, here's a leg: the clear part is stiff,

Por ejemplo, aquí está una pata - la parte clara es rígida,

the white part is compliant, and you don't need any axles there or anything.

la parte blanca es flexible, y no necesitas ejes o cualquier otra cosa.

It just bends by itself beautifully.

Se dobla por sí misma bellamente.

So, you can put those properties in. It inspired them to show off

Así que puedes poner tales propiedades dentro. Les inspiró a presumir

this design by producing a little robot they named Sprawl.

este diseño en la producción de un pequeño robot llamado Sprawl [desgarbado].

Our work has also inspired another robot, a biologically inspired bouncing robot,

Nuestro trabajo ha inspirado también otro robot, un robot saltador inspirado en la biología

from the University of Michigan and McGill

de las universidades de Michigan y McGill

named RHex, for robot hexapod, and this one's autonomous.

llamado RHex, por robot hexápodo, y este es autónomo.

Let's go to the video, and let me show you some of these animals moving

Vayamos al video y déjenme mostrarles a algunos de esos animales moviéndose.

and then some of the simple robots

Y después algunos de los robots simples

that have been inspired by our discoveries.

que han sido inspirados por nuestros descubrimientos.

Here's what some of you did this morning, although you did it outside,

He aquí lo que algunos de ustedes hicieron esta mañana, aunque lo hicieron afuera

not on a treadmill.

y no sobre una caminadora.

Here's what we do.

Esto es lo que hacemos.

(Laughter)

(Risas)

This is a death's head cockroach. This is an American cockroach

Esta es una cucaracha calavera - esta es una cucaracha americana

you think you don't have in your kitchen.

la cual ustedes piensan que no tienen en su cocina.

This is an eight-legged scorpion, six-legged ant, forty-four-legged centipede.

Este es un escorpión de ocho patas, hormiga de seis patas, y un ciempiés de cuarenta y cuatro patas.

Now, I said all these animals are sort of working like pogo sticks --

He dicho que todos esos animales funcionan como un saltador -

they're bouncing along as they move. And you can see that

rebotan al moverse y ustedes pueden verlo

in this ghost crab, from the beaches of Panama and North Carolina.

en el cangrejo fantasma de las playas de Panamá y Carolina del Norte.

It goes up to four meters per second when it runs.

Puede alcanzar los cuatro metros por segundo cuando corre.

It actually leaps into the air, and has aerial phases

De hecho brinca en el aire y tiene fases aéreas

when it does it, like a horse, and you'll see it's bouncing here.

cuando lo hace, como un caballo, y verán que está rebotando aquí.

What we discovered is whether you look at the leg of a human

Lo que descubrimos es que ya sea que mires la pierna de un ser humano,

like Richard, or a cockroach, or a crab, or a kangaroo,

como Richard, o de una cucaracha, o de un cangrejo o de un canguro,

the relative leg stiffness of that spring is the same for everything we've seen so far.

la rigidez relativa de la pierna en el brinco es la misma para todo lo que hemos visto hasta ahora.

Now, what good are springy legs then? What can they do?

Ahora ¿de qué sirven piernas con resorte? ¿qué pueden hacer?

Well, we wanted to see if they allowed the animals

Bueno, queríamos ver si les permitían a los animales

to have greater stability and maneuverability.

tener mayor estabilidad y maniobrabilidad.

So, we built a terrain that had obstacles three times the hip height

Así que construimos un terreno que tenía obstáculos tres veces más altos que la cadera

of the animals that we're looking at.

de los animales que estábamos observando

And we were certain they couldn't do this. And here's what they did.

y estábamos seguros que no podían hacerlo. Y esto es lo que hicieron.

The animal ran over it and it didn't even slow down!

El animal corre sobre los obstáculos y sin siquiera disminuir su velocidad.

It didn't decrease its preferred speed at all.

No disminuyó su velocidad preferida para nada.

We couldn't believe that it could do this. It said to us

No podíamos creer que pudiera hacer esto. Esto nos dijo

that if you could build a robot with very simple, springy legs,

que si construyes un robot con una piernas con resorte muy simples

you could make it as maneuverable as any that's ever been built.

puedes hacerlo tan maniobrable como cualquier cosa que se haya construido antes.

Here's the first example of that. This is the Stanford

Aquí está el primer ejemplo de ello, este es el robot de Stanford

Shape Deposition Manufactured robot, named Sprawl.

construido con la Manufactura de Depósito Formado llamado Sprawl.

It has six legs -- there are the tuned, springy legs.

Tiene seis patas - y son las patas sincronizadas con resorte.

It moves in a gait that an insect uses, and here it is

Se mueve de la misma manera que un insecto y aquí está

going on the treadmill. Now, what's important about this robot,

en la caminadora. Ahora, lo que es importante respecto de este robot

compared to other robots, is that it can't see anything,

comparado con otros robots, es que no puede ver,

it can't feel anything, it doesn't have a brain, yet it can maneuver

no puede sentir, no tiene un cerebro, sin embargo puede maniobrar

over these obstacles without any difficulty whatsoever.

sobre estos obstáculos sin dificultad alguna.

It's this technique of building the properties into the form.

Esta es la técnica de integrar las propiedades en la forma.

This is a graduate student. This is what he's doing to his thesis project --

Este es un estudiante de doctorado, esto es lo que él le hace a su proyecto de tesis,

very robust, if a graduate student

muy robusto si un estudiante de doctorado

does that to his thesis project.

le hace esto a su proyecto de tesis.

(Laughter)

(Risas)

This is from McGill and University of Michigan. This is the RHex,

Este viene de las universidades de Michigan y McGill, este es el RHex,

making its first outing in a demo.

haciendo su primer salida en una demostración.

(Laughter)

(Risas)

Same principle: it only has six moving parts,

El mismo principio. Sólo tiene seis partes móviles.

six motors, but it has springy, tuned legs. It moves in the gait of the insect.

Seis motores, pero tiene patas con resorte, patas sincronizadas. Se mueve con postura de un insecto

It has the middle leg moving in synchrony with the front,

la pata central se mueve en sincronía con la frontal

and the hind leg on the other side. Sort of an alternating tripod,

y la trasera del lado opuesto. Como un trípode alternante,

and they can negotiate obstacles just like the animal.

y puede maniobrar obstáculos tal como el animal.

(Laughter)

(Risas)

(Voice: Oh my God.)

¡Dios Mío!

(Applause)

(Aplausos)

Robert Full: It'll go on different surfaces -- here's sand --

Puede moverse en diferentes superficies, aquí en la arena,

although we haven't perfected the feet yet, but I'll talk about that later.

aunque no hemos perfeccionado los pies todavía, pero hablaré de ello más tarde.

Here's RHex entering the woods.

Aquí está RHex entrando al bosque.

(Laughter)

(Risas)

Again, this robot can't see anything, it can't feel anything,

Otra vez, este robot no puede ver, no puede sentir cosa alguna,

it has no brain. It's just working with a tuned mechanical system,

no tiene cerebro. Trabaja solamente con un sistema mecánico sincronizado

with very simple parts, but inspired from the fundamental dynamics of the animal.

con partes muy simples. Pero está inspirado en las dinámicas fundamentales del animal.

(Voice: Ah, I love him, Bob.) RF: Here's it going down a pathway.

¡Ah! Lo adoro Bob. Aquí avanza sobre un pasillo.

I presented this to the jet propulsion lab at NASA, and they said

Le presenté esto al Jet Propulsion Lab de la NASA y dijeron

that they had no ability to go down craters to look for ice,

que ellos no tenían la habilidad de bajar a los cráteres para buscar hielo,

and life, ultimately, on Mars. And he said --

y finalmente vida, en Marte. Y él dijo -

especially with legged-robots, because they're way too complicated.

particularmente usando robots con patas, porque son demasiado complicados.

Nothing can do that. And I talk next. I showed them this video

Nada puede hacer eso. Yo hablo después. Les muestro este video

with the simple design of RHex here. And just to convince them

con el simple diseño de RHex, y solo para convencerlos

we should go to Mars in 2011, I tinted the video orange

que debemos ir a Marte en el 2011, entinté el video en color naranja

just to give them the sense of being on Mars.

para darle la impresión de estar en Marte.

(Laughter)

(Risas)

(Applause)

(Aplauso)

Another reason why animals have extraordinary performance,

Otra razón por la cual los animales tienen este extraordinario desempeño

and can go anywhere, is because they have an effective interaction

y pueden ir a donde sea, es porque tienen una interacción efectiva

with the environment. The animal I'm going to show you,

con el medio. El animal que voy a mostrarles

that we studied to look at this, is the gecko.

que estudiamos para ver esto es la lagartija.

We have one here and notice its position. It's holding on.

Tenemos una aquí y noten su posición. Se adhiere.

Now I'm going to challenge you. I'm going show you a video.

Ahora, los voy a desafiar. Les mostraré un video.

One of the animals is going to be running on the level,

Uno de los animales está corriendo en una superficie horizontal,

and the other one's going to be running up a wall. Which one's which?

y el otro está escalando una pared. ¿Cuál es cuál?

They're going at a meter a second. How many think the one on the left

Están corriendo a un metro por segundo. ¿Cuántos de ustedes piensan que el de la izquierda

is running up the wall?

está escalando una pared?

(Applause)

(Aplauso)

Okay. The point is it's really hard to tell, isn't it? It's incredible,

Muy bien. El punto es que es realmente difícil distinguirlos, ¿no es así? Es increíble,

we looked at students do this and they couldn't tell.

vimos a estudiantes hacer esto y no podían diferenciarlos.

They can run up a wall at a meter a second, 15 steps per second,

Pueden correr sobre una pared a un metro por segundo, 15 pasos por segundo

and they look like they're running on the level. How do they do this?

y parece que estuvieran corriendo en un plano horizontal. ¿Cómo lo hacen?

It's just phenomenal. The one on the right was going up the hill.

Es fenomenal. El de la derecha está escalando la pared.

How do they do this? They have bizarre toes. They have toes

¿Cómo hacen esto? - tienen dedos extraños - tienen dedos

that uncurl like party favors when you blow them out,

que se desenrrollan como espantasuegras cuando los inflas

and then peel off the surface, like tape.

y luego se despegan de la superficie como cinta adhesiva.

Like if we had a piece of tape now, we'd peel it this way.

Como si tuviéramos un pedazo de cinta adhesiva y lo despegáramos de esta forma.

They do this with their toes. It's bizarre! This peeling inspired

Esto es lo que hacen con sus dedos. Es estrafalario. Este despegarse inspiró

iRobot -- that we work with -- to build Mecho-Geckos.

el iRobot con el que trabajamos, para construir Mecho-Geckos.

Here's a legged version and a tractor version, or a bulldozer version.

Esta es la versión con patas y la versión tractor, o una versión bulldozer.

Let's see some of the geckos move with some video,

Veamos algunas lagartijas moverse en el video

and then I'll show you a little bit of a clip of the robots.

y entonces les mostraré un corto de los robots.

Here's the gecko running up a vertical surface. There it goes,

Aquí está la lagartija escalando una superficie vertical, aquí va,

in real time. There it goes again. Obviously, we have to slow this down a little bit.

en tiempo real, aquí va otra vez. Obviamente tenemos que lentificar esto un poco.

You can't use regular cameras.

No puedes usar cámaras comunes.

You have to take 1,000 pictures per second to see this.

Tienes que tomar 1,000 cuadros por segundo para ver esto.

And here's some video at 1,000 frames per second.

Aquí está un video a 1,000 cuadros por segundo.

Now, I want you to look at the animal's back.

Ahora, miren la espalda del animal.

Do you see how much it's bending like that? We can't figure that out --

¿Ven cuánto se dobla de esa manera? No lo entendemos -

that's an unsolved mystery. We don't know how it works.

es un misterio por resolver. No sabemos cómo funciona.

If you have a son or a daughter that wants to come to Berkeley,

Si tienen un hijo o hija que quiere venir a Berkeley,

come to my lab and we'll figure this out. Okay, send them to Berkeley

que vengan a mi laboratorio y resolveremos esto. Bueno, mándenlos a Berkeley

because that's the next thing I want to do. Here's the gecko mill.

porque es la siguiente cosa que quiero hacer. Aquí está la caminadora para lagartijas.

(Laughter)

(Risas)

It's a see-through treadmill with a see-through treadmill belt,

Es una caminadora transparente con una banda transparente

so we can watch the animal's feet, and videotape them

para que podamos ver las patas de los animales y tomarles video

through the treadmill belt, to see how they move.

a través de la banda, para ver cómo se mueven.

Here's the animal that we have here, running on a vertical surface.

Aquí está el animal que tenemos, corriendo sobre una superficie vertical,

Pick a foot and try to watch a toe, and see if you can see what the animal's doing.

escojan una pata y traten de ver un dedo, a ver si pueden ver lo que el animal está haciendo.

See it uncurl and then peel these toes.

Véanlo desenrrollar y despegar esos dedos.

It can do this in 14 milliseconds. It's unbelievable.

Lo puede hacer en 14 milisegundos. Es increíble.

Here are the robots that they inspire, the Mecho-Geckos from iRobot.

Aquí están los robots que han inspirado, el Meco-Geckos de iRobot.

First we'll see the animals toes peeling -- look at that.

Primero vemos los dedos del animal despegarse - miren eso.

And here's the peeling action of the Mecho-Gecko.

Y aquí está la acción de despegar del Meco-Gecko

It uses a pressure-sensitive adhesive to do it.

usa un adhesivo sensible a la presión para hacerlo.

Peeling in the animal. Peeling in the Mecho-Gecko --

Despegar en el animal, despegar en el Meco-Gecko,

that allows them climb autonomously. Can go on the flat surface,

que les permite escalar autónomamente, subir una superficie plana,

transition to a wall, and then go onto a ceiling.

pasar a una pared y luego al techo.

There's the bulldozer version. Now, it doesn't use pressure-sensitive glue.

Esta es la versión bulldozer. Ahora, no usa el pegamento sensible a la presión.

The animal does not use that.

El animal no usa eso.

But that's what we're limited to, at the moment.

Pero eso es a lo que estamos limitados por el momento.

What does the animal do? The animal has weird toes.

¿Qué hace el animal? El animal tiene dedos extraños

And if you look at the toes, they have these little leaves there,

y si miras sus dedos tienen estas pequeñas hojas ahí,

and if you blow them up and zoom in, you'll see

y si las magnificas verás

that's there's little striations in these leaves.

que hay pequeñas estriaciones en esas hojas.

And if you zoom in 270 times, you'll see it looks like a rug.

Y si amplías 270 veces, verás que parece una alfombra.

And if you blow that up, and zoom in 900 times,

Y si amplías 900 veces

you see there are hairs there, tiny hairs. And if you look carefully,

puedes ver que tiene pelos ahí, pequeños pelos, y si miras cuidadosamente

those tiny hairs have striations. And if you zoom in on those 30,000 times,

esos diminutos pelos tienen estriaciones. Y si los amplías 30,000 veces

you'll see each hair has split ends.

puedes ver que cada pelo termina en una bifurcación.

And if you blow those up, they have these little structures on the end.

Y si amplías esos puedes ver que tienen pequeñas estructuras en la punta.

The smallest branch of the hairs looks like spatulae,

La más pequeña rama de los pelos parece una espátula

and an animal like that has one billion of these nano-size split ends,

y un animal como este tiene mil millones de esas puntas bifurcadas de nano-tamaño

to get very close to the surface. In fact, there's the diameter of your hair --

para entrar en contacto con la superficie. De hecho, aquí está el diámetro de un cabello humano

a gecko has two million of these, and each hair has 100 to 1,000 split ends.

una lagartija tiene dos millones de esos y cada pelo tiene entre 100 y 1,000 puntas bifurcadas.

Think of the contact of that that's possible.

Piense en el contacto que eso hace posible.

We were fortunate to work with another group

Tenemos la fortuna de trabajar con otro grupo

at Stanford that built us a special manned sensor,

en Stanford que construyó un sensor nano especial

that we were able to measure the force of an individual hair.

que puede medir la fuerza de una pelo individual.

Here's an individual hair with a little split end there.

Aquí está un pelo individual con la punta bifurcada aquí,

When we measured the forces, they were enormous.

cuando medimos las fuerzas eran enormes,

They were so large that a patch of hairs about this size --

eran tan grandes que un pedazo de pelos de este tamaño,

the gecko's foot could support the weight of a small child,

la pata de la lagartija podría soportar el peso de un niño pequeño -

about 40 pounds, easily. Now, how do they do it?

unos veinte kilos fácilmente. ¿Cómo lo hacen?

We've recently discovered this. Do they do it by friction?

Recientemente descubrimos esto. ¿Lo hacen por fricción?

No, force is too low. Do they do it by electrostatics?

No, la fuerza es demasiado baja. ¿Lo hacen por electrostática?

No, you can change the charge -- they still hold on.

No, puedes cambiar la carga, y siguen adheridos.

Do they do it by interlocking? That's kind of a like a Velcro-like thing.

¿Lo hacen por enlaces? Algo como el velcro.

No, you can put them on molecular smooth surfaces -- they don't do it.

No, puedes ponerlos en superficies molecularmente lisas - no lo hacen.

How about suction? They stick on in a vacuum.

¿Qué tal succión? Tampoco, pueden sujetarse en el vacío.

How about wet adhesion? Or capillary adhesion?

¿Qué tal adhesión mojada? ¿O adhesión capilar?

They don't have any glue, and they even stick under water just fine.

No tienen pegamento y se sostienen aun bajo el agua sin problemas.

If you put their foot under water, they grab on.

Si pones sus patas bajo el agua igual se sostienen.

How do they do it then? Believe it or not, they grab on

¿Cómo lo hacen entonces? Lo creas o no, se sostienen

by intermolecular forces, by Van der Waals forces.

por fuerzas intermoleculares, fuerzas de Van Der Waals.

You know, you probably had this a long time ago in chemistry,

Probablemente estudiaron esto hace mucho tiempo en Química

where you had these two atoms, they're close together,

donde tienes estos dos átomos, muy juntos

and the electrons are moving around. That tiny force is sufficient

y los electrones se mueven alrededor. Esa pequeña fuerza es suficiente

to allow them to do that because it's added up so many times

para permitirles hacer esto porque se multiplica muchas veces

with these small structures.

con esas pequeñas estructuras.

What we're doing is, we're taking that inspiration of the hairs,

Lo que estamos haciendo es tomar la inspiración de los pelos

and with another colleague at Berkeley, we're manufacturing them.

y con otro colega en Berkeley, los estamos fabricando.

And just recently we've made a breakthrough, where we now believe

Y recientemente tuvimos un avance extraordinario por el cual creemos

we're going to be able to create the first synthetic, self-cleaning,

que vamos a poder crear el primer adhesivo sintético, auto-limpiante,

dry adhesive. Many companies are interested in this.

Muchas compañías están interesadas en esto.

(Laughter)

(Risas)

We also presented to Nike even.

También se lo presentamos a Nike.

(Laughter)

(Risas)

(Applause)

(Aplauso)

We'll see where this goes. We were so excited about this

Ya veremos a dónde nos lleva esto. Estamos muy contentos por ello

that we realized that that small-size scale --

y nos dimos cuenta que a pequeña escala,

and where everything gets sticky, and gravity doesn't matter anymore --

y donde todo se vuelve adherible y la gravedad ya no importa,

we needed to look at ants and their feet, because

necesitamos mirar a las hormigas y a sus patas porque

one of my other colleagues at Berkeley has built a six-millimeter silicone

uno de mis otros colegas en Berkeley, ha construido un robot de silicón de seis

robot with legs. But it gets stuck. It doesn't move very well.

milímetros con patas. Pero se queda pegado. No se mueve muy bien.

But the ants do, and we'll figure out why, so that ultimately

Pero las hormigas lo hacen y tenemos que entender por qué, así que finalmente

we'll make this move. And imagine: you're going to be able

tendremos que hacer esto. Imaginen, van a ser capaces de

to have swarms of these six-millimeter robots available to run around.

tener enjambres de estos robots de seis milímetros corriendo.

Where's this going? I think you can see it already.

¿Qué pasa? Creo que ya lo pueden ver.

Clearly, the Internet is already having eyes and ears,

Claramente la Internet empieza a tener ojos y oídos,

you have web cams and so forth. But it's going to also have legs and hands.

tenemos cámaras web y tal. Pero ahora también tendrá piernas y manos.

You're going to be able to do programmable

Van a poder hacer trabajo

work through these kinds of robots, so that you can run,

programable con esa clase de robots, de tal forma que puedan correr,

fly and swim anywhere. We saw David Kelly is at the beginning of that with his fish.

volar y nadar donde sea. Lo vimos con David Kelly al principio con sus peces.

So, in conclusion, I think the message is clear.

Así que en conclusión, creo que el mensaje es claro.

If you need a message, if nature's not enough, if you care about

Si necesitas un mensaje, si la naturaleza no es suficiente, si te importan

search and rescue, or mine clearance, or medicine,

las operaciones de búsqueda y rescate, desactivación de minas o la medicina

or the various things we're working on, we must preserve

o las varias cosas en las que estamos trabajando, debemos preservar

nature's designs, otherwise these secrets will be lost forever.

los diseños naturales, de otra manera esos secretos se perderán para siempre.

Thank you.

Gracias.

(Applause)

(Aplauso)