Robert Full: Learning from the gecko's tail

Robert Full: Aprendiendo de la cola del geco.

Traductor: Julio Alberto Cartaya Revisor: Juan Carlos Cuervo

Let me share with you today an original discovery.

Permítanme que comparta hoy con ustedes un descubrimiento original.

But I want to tell it to you the way it really happened --

Pero quiero contarlo del modo en que ocurrió realmente.

not the way I present it in a scientific meeting,

No de la manera en que lo presento en un encuentro científico,

or the way you'd read it in a scientific paper.

o como lo podríais leer en un artículo científico.

It's a story about beyond biomimetics,

Es una historia que va más allá de la biomimética,

to something I'm calling biomutualism.

a lo que yo llamo "biomutualismo".

I define that as an association between biology and another discipline,

Defino esto como un asociación entre la biología y alguna otra disciplina.

where each discipline reciprocally advances the other,

Donde cada disciplina recíprocamente contribuye al avance de la otra,

but where the collective discoveries that emerge are beyond any single field.

y los descubrimientos que emergen conjuntamente van más allá de cada campo individual.

Now, in terms of biomimetics,

Ahora, en términos de la biomimética,

as human technologies take on more of the characteristics of nature,

en la medida en que las tecnologías humanas se acercan a las características de la naturaleza,

nature becomes a much more useful teacher.

la naturaleza se convierte en un maestro mucho más útil.

Engineering can be inspired by biology

La ingeniería puede inspirarse en la biología

by using its principles and analogies when they're advantageous,

utilizando sus principios y analogías cuando son ventajosos.

but then integrating that with the best human engineering,

Y entonces integrando esto con la mejor ingeniería humana

ultimately to make something actually better than nature.

para llegar a hacer algo que en realidad supera la naturaleza.

Now, being a biologist, I was very curious about this.

Siendo un biólogo, sentía una gran curiosidad acerca de esto.

These are gecko toes.

Estos son dedos de gecos.

And we wondered how they use these bizarre toes

Y nos preguntábamos cómo los gecos utilizan estos dedos tan extraños

to climb up a wall so quickly.

para trepar por una pared tan rápidamente.

We discovered it. And what we found was

Lo descubrimos. Y lo que encontramos fue

that they have leaf-like structures on their toes,

que los gecos tienen estructuras como hojuelas en los dedos

with millions of tiny hairs that look like a rug,

con millones de pequeños vellos que les hace parecer como una alfombra.

and each of those hairs has the worst case of split-ends possible:

Y cada uno de estos vellos tiene el peor caso de extremos partidos posible,

about 100 to 1000 split ends that are nano-size.

alrededor de 100 a 1000 extremos partidos, de tamaño nanométrico

And the individual has 2 billion of these nano-size split ends.

Y el individuo tiene 2000 millones de estos extremos partidos.

They don't stick by Velcro or suction or glue.

No se adhieren por Velcro, o succión, o un adhesivo.

They actually stick by intermolecular forces alone,

En realidad se adhieren únicamente por fuerzas entre moléculas,

van der Waals forces.

fuerzas de van der Waals.

And I'm really pleased to report to you today

I realmente me complace anunciarles hoy

that the first synthetic self-cleaning, dry adhesive has been made.

que se ha hecho el primer adhesivo sintético seco, que no deja residuos.

From the simplest version in nature, one branch,

Partiendo de la versión más simple en la naturaleza, una rama,

my engineering collaborator, Ron Fearing, at Berkeley,

mi colaborador en temas de ingeniería, Ron Fearing de Berkeley,

had made the first synthetic version.

ha hecho la primera versión sintética.

And so has my other incredible collaborator,

Y lo mismo ha hecho mi otro colaborador increíble,

Mark Cutkosky, at Stanford --

Mark Cutkosky, de Stanford.

he made much larger hairs than the gecko,

Él ha hecho vellos mucho mayores que los del geco,

but used the same general principles.

pero utilizando los mismos principios generales.

And here is its first test.

Y aquí tienen su primera prueba.

(Laughter)

(Risas)

That's Kellar Autumn, my former Ph.D. student,

Éste es Kellar Autumn, mi antiguo estudiante de Doctorado,

professor now at Lewis and Clark,

que ahora es profesor en Lewis and Clark,

literally giving his first-born child up for this test.

literalmente entregando su primogénito para esta prueba.

(Laughter)

(Risas)

More recently, this happened.

Más recientemente, sucedió esto.

Man: This the first time someone has actually climbed with it.

Hombre: Esta es la primera vez que alguien ha escalado realmente con esto.

Narrator: Lynn Verinsky, a professional climber,

Narrador: Lynn Verinsky, una escaladora profesional,

who appeared to be brimming with confidence.

que parece estar llena de confianza.

Lynn Verinsky: Honestly, it's going to be perfectly safe. It will be perfectly safe.

Lynn Verinsky: Honradamente, va a ser perfectamente seguro. Será perfectamente seguro.

Man: How do you know?

Hombre: ¿Cómo lo sabe?

Lynn Verinsky: Because of liability insurance. (Laughter)

Lynn Verinsky: Por el seguro de responsabilidad.

Narrator: With a mattress below and attached to a safety rope,

Narrador: Con un colchón debajo y atada a una cuerda de seguridad,

Lynn began her 60-foot ascent.

Lynn comenzó su escalada de 20 metros.

Lynn made it to the top in a perfect pairing

Lynn llegó al tope en una combinación perfecta

of Hollywood and science.

de Hollywood y ciencia.

Man: So you're the first human being to officially emulate a gecko.

Hombre: De modo que eres la primera persona que oficialmente emula a un geco.

Lynn Verinsky: Ha! Wow. And what a privilege that has been.

Lyn Verinsky: Ajá! Caramba. Y qué privilegio ha sido el mío.

Robert Full: That's what she did on rough surfaces.

Robert Full: Ésto es lo que ella hizo sobre superficies rugosas.

But she actually used these on smooth surfaces --

Pero realmente los utilizó tambien sobre superficies lisas,

two of them -- to climb up, and pull herself up.

dos de ellas, para escalar, tirando de su propio peso.

And you can try this in the lobby,

Y pueden probarlo por sí mismos en el recibidor,

and look at the gecko-inspired material.

y ver el material inspirado por los gecos.

Now the problem with the robots doing this

Ahora bien, el problema cuando los robots intentan hacer esto

is that they can't get unstuck,

es que no pueden despegarse,

with the material.

con el material.

This is the gecko's solution. They actually peel their toes away

Ésta es la solución de los gecos. En realidad ellos separan sus dedos pelándolos

from the surface, at high rates,

de la superficie, a altas velocidades,

as they run up the wall.

al tiempo que escalan la pared.

Well I'm really excited today to show you

Bueno, me emociona realmente mostrarles

the newest version of a robot, Stickybot,

la última versión de un robot, Stikybot,

using a new hierarchical dry adhesive.

que utiliza un nuevo adhesivo seco jerárquico.

Here is the actual robot.

Aquí tienen el robot.

And here is what it does.

Y esto es lo que hace.

And if you look,

Y si se fijan,

you can see that it uses

pueden ver que utiliza

the toe peeling,

el despegue de los dedos,

just like the gecko does.

tal y como lo hace el geco.

If we can show some of the video, you can see it climbing up the wall.

Si podemos mostrarle algo del video, podrán verlo subir trepando la pared.

(Applause)

(Aplausos)

There it is.

Aquí lo tienen.

And now it can go on other surfaces because of the new adhesive

Y ahora puede trepar otras superficies a causa del nuevo adhesivo,

that the Stanford group was able to do

que el grupo de Standford pudo hacer,

in designing this incredible robot.

al proyectar este robot increíble.

(Applause)

(Aplausos)

Oh. One thing I want to point out is, look at Stickybot.

Ah. Algo que quiero señalar es, miren a Stickybot.

You see something on it. It's not just to look like a gecko.

Verán algo en el robot. Y no sirve sólo para que parezca un geco.

It has a tail. And just when you think you've figured out nature,

Tiene una cola. Y es que cuando te crees que has entendido la naturaleza,

this kind of thing happens.

esta clase de cosas sucede.

The engineers told us, for the climbing robots,

Los ingenieros nos dijeron, de los robots trepadores,

that, if they don't have a tail,

que si no tienen una cola

they fall off the wall.

se desprenden de la pared y caen.

So what they did was they asked us

De modo que hicieron

an important question.

una pregunta importante.

They said, "Well, it kind of looks like a tail."

Dijeron, "Bueno, parece como una cola."

Even though we put a passive bar there.

A pesar que lo que pusimos es una barra pasiva.

"Do animals use their tails when they climb up walls?"

"¿Utilizan los animales sus colas cuando trepan las paredes?"

What they were doing was returning the favor,

Lo que hicieron fué devolvernos el favor,

by giving us a hypothesis to test,

dándonos una hipótesis que probar,

in biology, that we wouldn't have thought of.

en biología, en la que no habríamos pensado.

So of course, in reality, we were then panicked,

Así que por supuesto, en realidad nos dió pánico,

being the biologists, and we should know this already.

porque siendo los biólogos, ya deberíamos haber sabido esto.

We said, "Well, what do tails do?"

Dijimos, "Bueno, ¿qué hacen las colas?"

Well we know that tails store fat, for example.

Sabemos que las colas acumulan grasa, por ejemplo.

We know that you can grab onto things with them.

Sabemos que puedes asirte a objetos utilizando las colas.

And perhaps it is most well known

Y lo que quizás todos saben

that they provide static balance.

que las colas proveen balance estático.

(Laughter)

(Risas)

It can also act as a counterbalance.

Pueden también actuar como contrapeso.

So watch this kangaroo.

Así que observen este canguro.

See that tail? That's incredible!

¿Ven ésa cola? ¡Es increíble!

Marc Raibert built a Uniroo hopping robot.

Marc Raibert construyó un robot saltador "Uniroo"

And it was unstable without its tail.

Y era inestable sin su cola.

Now mostly tails limit maneuverability,

Ahora bien, mayormente las colas limitan la maniobrabilidad

like this human inside this dinosaur suit.

Como este humano dentro del disfraz de dinosaurio.

(Laughter)

(Risas)

My colleagues actually went on to test this limitation,

Mis colegas realmente probaron esta limitación

by increasing the moment of inertia of a student, so they had a tail,

incrementando el momento de inercia de un estudiante, así que le pusieron una cola,

and running them through and obstacle course,

y le hicieron correr una carrera de obstáculos,

and found a decrement in performance,

y encontraron que perdió agilidad.

like you'd predict.

Como era predecible.

(Laughter)

(Risas)

But of course, this is a passive tail.

Pero por supuesto, esta es una cola pasiva.

And you can also have active tails.

Y también puedes tener colas activas.

And when I went back to research this, I realized

Y cuando retorné a investigar esto, me di cuenta

that one of the great TED moments in the past,

que en uno de los grandes momentos TED en el pasado,

from Nathan,

de Nathan,

we've talked about an active tail.

hablamos acerca de una cola activa.

Video: Myhrvold thinks tail-cracking dinosaurs

Vídeo: Myhrvold piensa que los dinosaurios que restallaban las colas

were interested in love, not war.

estaban interesados en el amor, no en la guerra.

Robert Full: He talked about the tail being a whip for communication.

Robert Full: Él habló acerca de la cola como un látigo para la comunicación

It can also be used in defense.

Puede también ser usado como defensa.

Pretty powerful.

Muy poderoso.

So we then went back and looked at the animal.

De modo que retornamos y miramos al animal.

And we ran it up a surface.

Y le hicimos subir una superficie.

But this time what we did is we put a slippery patch

Pero esta vez le pusimos una zona resbaladiza

that you see in yellow there.

que pueden ver aquí en amarillo.

And watch on the right what the animal is doing with its tail

Y observen a la derecha, lo que el animal está haciendo con su cola

when it slips. This is slowed down 10 times.

cuando resbala. Esta escena está ralentizada 10 veces.

So here is normal speed.

Así que aquí la tienen a velocidad normal.

And watch it now slip,

Y véanlo ahora resbalar,

and see what it does with its tail.

y vean lo que hace con su cola.

It has an active tail that functions as a fifth leg,

Tiene una cola activa que funciona como una quinta pata.

and it contributes to stability.

Y que contribuye a la estabilidad.

If you make it slip a huge amount, this is what we discovered.

Si le hacemos resbalar una gran distancia, ésto es lo que descubrimos.

This is incredible.

Esto es increíble.

The engineers had a really good idea.

Los ingenieros tuvieron una idea realmente buena.

And then of course we wondered,

Y entonces, por supuesto, nos preguntamos,

okay, they have an active tail, but let's picture them.

vale, tienen una cola activa, pero imaginémosles.

They're climbing up a wall, or a tree.

Están trepando una pared, o un árbol.

And they get to the top and let's say there's some leaves there.

Y llegan al tope y digamos que hay algunas hojas allí.

And what would happen if they climbed on the underside of that leaf,

Y ¿qué pasaría si treparan a la cara inferior de ésa hoja,

and there was some wind, or we shook it?

y soplara una ráfaga, o la sacudiéramos?

And we did that experiment, that you see here.

E hicimos ése experimento, que pueden ver aquí.

(Applause)

(Aplausos)

And this is what we discovered.

Y ésto es lo que descubrimos.

Now that's real time. You can't see anything.

Ahora ésto es a velocidad normal. No se puede ver nada.

But there it is slowed down.

Pero aquí está a cámara lenta.

What we discovered was the world's fastest air-righting response.

Lo que descubrimos fué la reacción aérea de enderezamiento más rápida del mundo

For those of you who remember your physics, that's a zero-angular-momentum

Para aquellos que recuerden su física, ésta es una respuesta de enderezamiento,

righting response. But it's like a cat.

sin cambio de momento angular. Pero es como un gato.

You know, cats falling. Cats do this. They twist their bodies.

Ya saben, gatos cayendo. Los gatos hacen esto. Retuercen sus cuerpos.

But geckos do it better.

Pero los gecos lo hacen mejor.

And they do it with their tail.

Y lo hacen con su cola.

So they do it with this active tail as they swing around.

Así que lo hacen con esta cola activa girándola alrededor

And then they always land in the sort of superman skydiving posture.

Y entonces tocan el suelo en una postura como la de superman aterrizando.

Okay, now we wondered, if we were right,

Vale, nos preguntamos, si llevamos razón,

we should be able to test this in a physical model, in a robot.

deberíamos poder probar esto en un modelo físico, en un robot.

So for TED we actually built a robot,

Así que para TED realmente construímos un robot,

over there, a prototype, with the tail.

allí está, un prototipo, con la cola.

And we're going to attempt the first air-righting response

Y vamos a intentar la primera respuesta de enderezamiento

in a tail, with a robot.

en una cola, con un robot.

If we could have the lights on it.

Si podemos tener las luces sobre el robot.

Okay, there it goes.

Vale, aquí va.

And show the video.

Y mostramos el vídeo.

There it is.

Aquí está.

And it works just like it does in the animal.

Y funciona justo como lo hace en el animal.

So all you need is a swing of the tail to right yourself.

Así que todo lo que necesitas es un vaivén de la cola para enderezarte.

(Applause)

(Aplauso)

Now, of course, we were normally frightened

Ahora bien, por supuesto, estábamos normalmente asustados

because the animal has no gliding adaptations,

porque el animal no tiene adaptaciones para planear,

so we thought, "Oh that's okay. We'll put it in a vertical wind tunnel.

así que pensamos, "Bueno, le pondremos en un tunel de viento vertical

We'll blow the air up, we'll give it a landing target, a tree trunk,

Le soplaremos para que vuele, y le daremos un lugar para aterrizar, un tronco de árbol,

just outside the plexi-glass enclosure, and see what it does.

justo fuera de la caja transparente, y veremos lo que hace.

(Laughter)

(Risaas)

So we did. And here is what it does.

Así lo hicimos. Y aquí está lo que hace.

So the wind is coming from the bottom. This is slowed down 10 times.

Así que el viento viene de debajo. Esto está ralentizado 10 veces.

It does an equilibrium glide. Highly controlled.

Hace un planeado de equilibrio. Altamente controlado.

This is sort of incredible. But actually it's quite beautiful,

Esto parece increíble. Pero es realmente muy bello,

when you take a picture of it.

cuando lo fotografías.

And it's better than that, it -- just in the slide -- maneuvers in mid-air.

Y más aún, mientras se desliza, maniobra en medio del aire.

And the way it does it, is it takes its tail

Y el modo en que lo hace, es que mueve su cola

and it swings it one way to yaw left, and it swings its other way to yaw right.

y la tuerce en una dirección para girar a la izquierda, y en la otra dirección para girar a la derecha.

So we can maneuver this way.

Así que podemos maniobrar de esta manera.

And then -- we had to film this several times to believe this --

Y entonces -- tuvimos que filmarlo varias veces para poder creerlo --

it also does this. Watch this.

También hace esto. Véanlo

It oscillates its tail up and down like a dolphin.

Oscila su cola hacia arriba y hacia abajo como un delfín.

It can actually swim through the air.

Puede realmente nadar por el aire.

But watch its front legs. Can you see what they are doing?

Pero observen sus patas frontales. ¿Pueden ver lo que está haciendo?

What does that mean for the origin of flapping flight?

Qué significado tiene esto para el origen del vuelo por aleteado?

Maybe it's evolved from coming down from trees,

Quizás ha evolucionado a partir de la caída desde los árboles,

and trying to control a glide.

y el intento de controlar el planeo.

Stay tuned for that.

Mantengan la sintonía, que ya volvemos a ésto.

(Laughter)

(Risas)

So then we wondered, "Can they actually maneuver with this?"

Así que entonces nos preguntamos, "¿Pueden realmente maniobrar con esto?"

So there is the landing target. Could they steer towards it

Así que ahí está el punto de aterrizaje. ¿Podrían conducirse hacia este punto

with these capabilities? Here it is in the wind tunnel.

con éstas capacidades? Aquí está en el tunel de viento

And it certainly looks like it.

Y ciertamente parece que puede

You can see it even better from down on top.

Pueden verlo aún mejor desde arriba.

Watch the animal.

Miren al animal.

Definitely moving towards the landing target.

Definitivamente se mueve hacia el punto de aterrizaje.

Watch the whip of its tail as it does it. Look at that.

Vean los coletazos según lo hace. Véanlo.

It's unbelievable.

Es increíble!

So now we were really confused,

Así que ahora estábamos realmente confundidos.

because there are no reports of it gliding.

Porque no hay reportes de gecos planeando.

So we went, "Oh my god, we have to go to the field,

Así que dijimos, "Dios mío! tenemos que ir al campo,

and see if it actually does this."

y ver si realmente hace esto."

Completely opposite of the way you'd see it on a nature film, of course.

Completamente opuesto al modo en que lo veríais en un filme sobre la naturaleza, por supuesto.

We wondered, "Do they actually glide in nature?"

Nos preguntamos, "Realmente planean en la naturaleza?"

Well we went to the forests of Singapore and Southeast Asia.

Bien, fuímos a los bosques de Singapur y el sudeste asiático.

And the next video you see is the first time we've showed this.

Y el próximo vídeo que verán es la primera vez que hemos mostrado esto.

This is the actual video -- not staged, a real research video --

Este es el vídeo actual, no preparado, un vídeo real de investigación,

of animal gliding down. There is a red trajectory line.

de un animal en una caída con planeamiento -- hay una línea roja de trayectoria.

Look at the end to see the animal.

Miren al final para ver el animal.

But then as it gets closer to the tree,

Pero entonces según se acerca al árbol,

look at the close-up. And see if you can see it land.

miren la imagen en close-up. Y traten de verlo aterrizar.

So there it comes down. There is a gecko at the end of that trajectory line.

Así que aquí viene bajando. Hay un geco al final de ésta línea de trayectoria.

You see it there? There? Watch it come down.

Lo ven? Allí? Véanlo cómo cae.

Now watch up there and you can see the landing. Did you see it hit?

Ahora miren el close-up y pueden ver el aterrizaje. Vieron el impacto?

It actually uses its tail too,

En realidad utiliza su cola también.

just like we saw in the lab.

Exactamente como lo vimos en el laboratorio.

So now we can continue this mutualism

Así que ahora podemos continuar el mutualismo

by suggesting that they can make an active tail.

sugiriendo a los ingenieros que pueden hacer una cola activa.

And here is the first active tail, in the robot,

Y aquí tienen la primera cola activa, en el robot,

made by Boston Dynamics.

hecha por Boston Dynamics.

So to conclude, I think we need to build biomutualisms, like I showed,

Así que para concluír, creo que necesitamos construír biomutualismos, como les mostré,

that will increase the pace of basic discovery in their application.

lo que incrementará el ritmo de los descubrimientos básicos, en su aplicación.

To do this though, we need to redesign education in a major way,

Para hacer esto, sin embargo, necesitamos rediseñar profundamente la educación,

to balance depth with interdisciplinary communication,

para balancear la profundidad con la comunicación interdisciplinaria.

and explicitly train people how to contribute to, and benefit from other disciplines.

Y explícitamente enseñar a la gente cómo contribuir a, y beneficiarse de, otras disciplinas.

And of course you need the organisms and the environment to do it.

Y por supuesto necesitas los organismos y el entorno para hacerlo.

That is, whether you care about security, search and rescue or health,

Esto es, igualmente si te interesan la seguridad, el salvamento, o la salud,

we must preserve nature's designs,

debemos preservar los diseños naturales,

otherwise these secrets will be lost forever.

porque de otro modo estos secretos se perderán para siempre.

And from what I heard from our new president,

Y por lo que he oído de nuestro nuevo presidente,

I'm very optimistic. Thank you.

me siento muy optimista. Gracias.

(Applause)

(Aplausos)