Fiorenzo Omenetto: Silk, the ancient material of the future

Tłumaczenie: Marcin Cwikla Korekta: Marek Kasiak

Thank you.

Dziękuję.

I'm thrilled to be here.

Jestem niezwykle uradowany będąc tutaj.

I'm going to talk about a new, old material

Zamierzam mówić o nowym, starym materiale,

that still continues to amaze us,

który wciąż nas zadziwia,

and that might impact the way we think

i który może wpłynąć na sposób w jaki myślimy

about material science, high technology --

o badaniach materiałowych, nowych technologiach

and maybe, along the way,

i może, z biegiem czasu,

also do some stuff for medicine and for global health and help reforestation.

zrobić jakieś rzeczy dla medycyny, globalnego zdrowia i zalesienia.

So that's kind of a bold statement.

Jest to śmiała deklaracja.

I'll tell you a little bit more.

Powiem wam więcej.

This material actually has some traits that make it seem almost too good to be true.

Ten materiał ma cechy, które wydają się zbyt dobre by były prawdziwe.

It's sustainable; it's a sustainable material

Jest trwały, jest to trwały materiał,

that is processed all in water and at room temperature --

który przetworzony w wodzie o temperaturze pokojowej.

and is biodegradable with a clock,

I jest biodegradowalny w krótkim czasie,

so you can watch it dissolve instantaneously in a glass of water

możesz zobaczyć jak się natychmiastowo rozpuszcza w szklance wody

or have it stable for years.

lub może być stały przez lata.

It's edible; it's implantable in the human body

Jest jadalny, może być zaimplantowany w ludzkim ciele

without causing any immune response.

bez wywołania reakcji odpornościowej.

It actually gets reintegrated in the body.

W rzeczywistości łączy się z ciałem.

And it's technological,

Jest technologiczny,

so it can do things like microelectronics,

więc może posłużyć się do rzeczy takich jak mikroelektronika,

and maybe photonics do.

a może nawet fotoniki.

And the material

I materiał ten

looks something like this.

wygląda mniej więcej jak to.

In fact, this material you see is clear and transparent.

Materiał, który widzicie jest wyraźny i przezroczysty.

The components of this material are just water and protein.

Jego składniki to tylko woda i białko.

So this material is silk.

Tym materiałem jest jedwab.

So it's kind of different

Jest trochę inny

from what we're used to thinking about silk.

od tego, do którego zdążyliśmy się przyzwyczaić.

So the question is, how do you reinvent something

Pytanie brzmi, jak można odkryć na nowo

that has been around for five millennia?

coś co znane jest od pięciu tysiącleci?

The process of discovery, generally, is inspired by nature.

Proces odkrywczy jest, zazwycza, inspirowany przez naturę.

And so we marvel at silk worms --

I tak podziwiamy jedwabniki

the silk worm you see here spinning its fiber.

jedwabniki, które możecie zobaczyć jak przędą włókna.

The silk worm does a remarkable thing:

Jedwabniki robią niespotykaną rzecz:

it uses these two ingredients, protein and water,

używają dwóch składników, białka i wody,

that are in its gland,

które są w ich gruczołach

to make a material that is exceptionally tough for protection --

by stworzyć materiał niezwykle odporny

so comparable to technical fibers

porównywalny z tkaninami technicznymi

like Kevlar.

takimi jak Kevlar.

And so in the reverse engineering process

I w procesie inżynierii odwrotnej,

that we know about,

o której wiemy,

and that we're familiar with,

z którą jesteśmy zaznajomieni

for the textile industry,

w przemyśle tekstylnym,

the textile industry goes and unwinds the cocoon

przemysł tekstylny rozwija kokon

and then weaves glamorous things.

i następnie splata ekscytujące rzeczy.

We want to know how you go from water and protein

Chcemy wiedzieć jak z wody i białka dojść

to this liquid Kevlar, to this natural Kevlar.

do tego płynnego kevlaru, naturalnego kevlaru.

So the insight

Wgląd

is how do you actually reverse engineer this

polega na tym jak odwrócić proces

and go from cocoon to gland

i przejść z kokonu do gruczołu

and get water and protein that is your starting material.

i uzyskać wodę i białko jako materiał początkowy.

And this is an insight

I jest to wgląd

that came, about two decades ago,

sprzed ponad dwóch dekad

from a person that I'm very fortunate to work with,

od osoby, z którą mam zaszczyt pracować,

David Kaplan.

David Kaplan'a.

And so we get this starting material.

I tak uzyskujemy ten materiał początkowy.

And so this starting material is back to the basic building block.

I tak ten materiał początkowy na nowo staje się podstawowym elementem budulcowym.

And then we use this to do a variety of things --

I możemy go użyć w różny sposób

like, for example, this film.

jako na przykład błonę.

And we take advantage of something that is very simple.

I możemy skorzystać z czegoś co jest bardzo proste.

The recipe to make those films

Przepis na zrobienie takich błon

is to take advantage of the fact

to wykorzystanie faktu,

that proteins are extremely smart at what they do.

że białko jest niesamowicie rozgarnięte w tym co robi.

They find their way to self-assemble.

Znajduje własną drogę do samozłożenia.

So the recipe is simple: you take the silk solution, you pour it,

Więc recepta jest prosta: bieżesz roztwór jedwabiu, wylewasz go,

and you wait for the protein to self-assemble.

i czekasz aż białko się samo złoży.

And then you detach the protein and you get this film,

Wtedy odczepiasz to białko i uzyskujesz błonę,

as the proteins find each other as the water evaporates.

która powstaje,gdy białko się odnajduje wraz z odparowywaniem wody.

But I mentioned that the film is also technological.

Wspominałem, że ta błona jest techniczna.

And so what does that mean?

I co to oznacza?

It means that you can interface it

To oznacza, że możesz dodać do tego interfejs,

with some of the things that are typical of technology,

z rzeczy które są typowo technologiczne,

like microelectronics and nanoscale technology.

takie jak mikroelektronika lub nanotechnologia.

And the image of the DVD here

Obraz płyty DVD

is just to illustrate a point

służy jako ilustracja,

that silk follows very subtle topographies of the surface,

że jedwab podąża za bardzo subtelnymi topografiami na powierzchni,

which means that it can replicate features on the nanoscale.

co oznacza, że mogą odtworzyć cechy w nanoskali.

So it would be able to replicate the information

Więc mogłoby to odtworzyć informacje

that is on the DVD.

zapisane na płycie DVD.

And we can store information that's film with water and protein.

I możemy przechowywać informacje na błonie z wody i białka.

So we tried something out, and we wrote a message in a piece of silk,

Spróbowaliśmy zapisać wiadomość na kawałku jedwabiu,

which is right here, and the message is over there.

który znajduje się tu, a wiadomość o tam.

And much like in the DVD, you can read it out optically.

I tak jak w przypadku DVD, możesz to odczytać optycznie.

And this requires a stable hand,

To wymaga stabilnej ręki,

so this is why I decided to do it onstage in front of a thousand people.

więc zamierzam to zrobić na scenie przed tysiącem ludzi.

So let me see.

Spójrzmy.

So as you see the film go in transparently through there,

Jak widać błona staje się przejrzysta tutaj

and then ...

i wtedy...

(Applause)

(Oklaski)

And the most remarkable feat

A najbardziej niesamowitym wyczynem

is that my hand actually stayed still long enough to do that.

jest to, że moja ręka wystarczająco długo była w bezruchu.

So once you have these attributes

Więc, jak już masz cechy

of this material,

tego materiału,

then you can do a lot of things.

wtedy możesz robić mnóstwo rzeczy.

It's actually not limited to films.

Nie jest to ograniczone do błon.

And so the material can assume a lot of formats.

Ten materiał może przyjąć różne formy.

And then you go a little crazy, and so you do various optical components

Później stajesz się trochę szalony i robisz różne elementy optyczne

or you do microprism arrays,

lub mikropryzmatyczne

like the reflective tape that you have on your running shoes.

takie jak odblaskową taśmę, którą masz na butach do biegania.

Or you can do beautiful things

Lub możesz tworzyć piękne rzeczy,

that, if the camera can capture, you can make.

które, jeśli kamera uchwyci, możesz zrobić.

You can add a third dimensionality to the film.

Możesz dodać trzeci wymiar do błony.

And if the angle is right,

I jeśli kąt jest odpowiedni,

you can actually see a hologram appear in this film of silk.

możesz zobaczyć jak powstaje hologram na tej jedwabnej błonie.

But you can do other things.

Lub możesz zrobić inne rzeczy.

You can imagine that then maybe you can use a pure protein to guide light,

Możesz sobie wyobrazić, że może można użyć białka do przewodzenia światła,

and so we've made optical fibers.

tak więc zrobiliśmy światłowody.

But silk is versatile and it goes beyond optics.

Ale jedwab jest wszechstronny i wykracza poza granice optyki.

And you can think of different formats.

Możesz myśleć o różnych kształtach, formach.

So for instance, if you're afraid of going to the doctor and getting stuck with a needle,

Dla przykładu, jeśli boisz się iść do lekarza na zastrzyk

we do microneedle arrays.

możemy zrobić mikroigłę.

What you see there on the screen is a human hair

To co widzicie naekranie to ludzki włos

superimposed on the needle that's made of silk --

nałożony na igłę zrobioną z jedwabiu -

just to give you a sense of size.

dla porównania rządu wielkości.

You can do bigger things.

Możecie robić większe rzeczy.

You can do gears and nuts and bolts --

Możecie robić przekładnie, nakrętki i śruby,

that you can buy at Whole Foods.

które możecie kupić w Whole Foods.

And the gears work in water as well.

I te przekładnie równie dobrze działają w wodzie.

So you think of alternative mechanical parts.

Jest to alternatywna wersja mechanicznych elementów.

And maybe you can use that liquid Kevlar if you need something strong

I może możecie użyć tego płynnego Kevlaru jeśli potrzebujecie czegoś silnego,

to replace peripheral veins, for example,

by zastąpić obwodowe żyły, dla przykładu,

or maybe an entire bone.

lub może nawet całe kości.

And so you have here a little example

Macie tutaj mały przykład,

of a small skull --

małą czaszkę,

what we call mini Yorick.

nazwaliśmy ją mini Yorick.

(Laughter)

(Śmiech)

But you can do things like cups, for example,

Ale możecie robić rzeczy, jak kubki, dla przykładu,

and so, if you add a little bit of gold, if you add a little bit of semiconductors

i jeśli dodacie odrobinę złota, odrobinę półprzewodników,

you could do sensors that stick on the surfaces of foods.

możecie stworzyć sensory, które przylegną do powierzchni pożywienia.

You can do electronic pieces

Możecie stworzyć części elektroniczne,

that fold and wrap.

które się składają i zwijają.

Or if you're fashion forward, some silk LED tattoos.

Lub jeśli podążasz za modą, tatuaże LED.

So there's versatility, as you see,

Wszechstronność jest, jak widać,

in the material formats,

w formach materiału,

that you can do with silk.

które można zrobić z jedwabiu.

But there are still some unique traits.

Są tam jeszcze pewne unikalne cechy.

I mean, why would you want to do all these things for real?

Dlaczego mielibyście niby chcieć na prawdę zrobić te wszystkie rzeczy?

I mentioned it briefly at the beginning;

Wspomniałem o tym na początku;

the protein is biodegradable and biocompatible.

białko jest biodegradowalne i biokompatybilne.

And you see here a picture of a tissue section.

To obrazek części tkanki.

And so what does that mean, that it's biodegradable and biocompatible?

I co z tego, że jest biodegradowalna i biokompatybilna?

You can implant it in the body without needing to retrieve what is implanted.

Możecie to wszczepić w organizm, bez konieczności odzyskiwania tego co jest wszczepiane.

Which means that all the devices that you've seen before and all the formats,

Co oznacza, że wszystkie urządzenia, które widzieliście, i wszystkie formy,

in principle, can be implanted and disappear.

mogą, z zasady,zostać wszczepione i znikną.

And what you see there in that tissue section,

I co widzicie, w tej części tkanki

in fact, is you see that reflector tape.

to fragment taśmy odblaskowej.

So, much like you're seen at night by a car,

I tak jak jesteś widziany przez samochód w nocy,

then the idea is that you can see, if you illuminate tissue,

idea za tym jest taka, że jeśli podświetli się tkankę,

you can see deeper parts of tissue

można zobaczyć głębszą jej część,

because there is that reflective tape there that is made out of silk.

gdyż jest tam ta odblaskowa taśma, zrobiona z jedwabiu.

And you see there, it gets reintegrated in tissue.

I jak widać integruje się ona w tkankę.

And reintegration in the human body

Integracja z ludzkim ciałem

is not the only thing,

nie jest jedyną rzeczą.

but reintegration in the environment is important.

Integracja ze środowiskiem jest równie ważna.

So you have a clock, you have protein,

Macie zegar, macie białko

and now a silk cup like this

i jedwabny kubek, jak ten,

can be thrown away without guilt --

może zostać wyrzucony bez poczucia winy.

(Applause)

(Oklaski)

unlike the polystyrene cups

W przeciwieństwie do poliestyrenowych kubków,

that unfortunately fill our landfills everyday.

które niestety lądują w śmieciach codziennie,

It's edible,

ten jest jadalny.

so you can do smart packaging around food

Tak więc możnaby stworzyć opakowania na jedzenie,

that you can cook with the food.

które można gotować wraz z jedzeniem.

It doesn't taste good,

Nie smakuje to dobrze,

so I'm going to need some help with that.

więc będe potrzebował jeszcze trochę pomocy z tym.

But probably the most remarkable thing is that it comes full circle.

Prawdopodobnie najbardziej zadziwiającą rzeczą jest to, że całość zatacza koło.

Silk, during its self-assembly process,

Jedwab, podczas procesu samoskładania,

acts like a cocoon for biological matter.

zachowuje się jak kokon.

And so if you change the recipe,

I jeśli zmienisz recepturę,

and you add things when you pour --

dodasz składniki kiedy wylewasz -

so you add things to your liquid silk solution --

dodajesz składniki do płynnego roztworu jedwabiu -

where these things are enzymes

gdzie te rzeczy są enzymami

or antibodies or vaccines,

lub antycałami, szczepionkami,

the self-assembly process

proces samoskładania

preserves the biological function of these dopants.

zachowuje właściwości biologiczne tych domieszek.

So it makes the materials environmentally active

To sprawia, że te materiały są środowiskowo aktywne

and interactive.

i interaktywne.

So that screw that you thought about beforehand

Ta śruba, o której myślałeś wcześniej

can actually be used

może zostać użyta

to screw a bone together -- a fractured bone together --

to skręcenia kości - złamane kości w całość -

and deliver drugs at the same,

i jednocześnie dostarczyć leki,

while your bone is healing, for example.

podczas gdy kość się goi, dla przykładu.

Or you could put drugs in your wallet and not in your fridge.

Lub moglibyście włożyć leki w portfel, a nie do lodówki.

So we've made a silk card

Tak więc, stworzyliśmy jedwabną kartę

with penicillin in it.

z penicyliną.

And we stored penicillin at 60 degrees C,

Przechowywaliśmy penicylinę w temperaturze 60 stopni Celcjusza,

so 140 degrees Fahrenheit,

około 140 stopni Fahrenheita,

for two months without loss of efficacy of the penicillin.

przez dwa miesiące, bez utraty skuteczności penicyliny.

And so that could be ---

To może być -

(Applause)

(Oklaski)

that could be potentially a good alternative

to może być potencjalnie znakomita alternatywa

to solar powered refrigerated camels. (Laughter)

do zasilanych energią słonecznych lodówek.

And of course, there's no use in storage if you can't use [it].

Oczywiście, nie ma sensu przechowywać, jeśli nie można użyć.

And so there is this other unique material trait

Kolejną wyjątkową istotną cechą,

that these materials have, that they're programmably degradable.

którą posiadają te materiały, jest to, że można je zaprogramować w kwestiach rozkładu.

And so what you see there is the difference.

To co widzicie to różnica.

In the top, you have a film that has been programmed not to degrade,

Na górze, macie błonę zaprogramowaną by się nie rozkładała,

and in the bottom, a film that has been programmed to degrade in water.

na dolę, błonę zaprogramowaną do rozkładu w wodzie.

And what you see is that the film on the bottom

Widać, jak ten na dole,

releases what is inside it.

wyzwala to co ma w środku.

So it allows for the recovery of what we've stored before.

Tak więc pozwala na odzyskanie tego, co było magazynowane.

And so this allows for a controlled delivery of drugs

To umożliwia kontrolowane dostarczanie leków

and for reintegration in the environment

i reintegrację z środowiskiem

in all of these formats that you've seen.

w tych wszystkich formach, które widzieliście.

So the thread of discovery that we have really is a thread.

Tak więc nić odkrycia, jest tak naprawdę nić.

We're impassioned with this idea that whatever you want to do,

Jesteśmy zachwyceni z powodu tego pomysłu, że można zrobić cokolwiek co chcesz,

whether you want to replace a vein or a bone,

czy chcesz zastąpić żyłę czy też kość,

or maybe be more sustainable in microelectronics,

lub może bardziej zrównoważoną mikroelektronikę,

perhaps drink a coffee in a cup

wypić kawę z kubka

and throw it away without guilt,

i wyrzucić go bez poczucia winy,

maybe carry your drugs in your pocket,

może nosić leki w portfelu,

deliver them inside your body

dostarczyć je do swojego organizmu

or deliver them across the desert,

lub przez pustynię

the answer may be in a thread of silk.

odpowiedź znajduje się w nitce jedwabiu.

Thank you.

Dziękuję.

(Applause)

(Oklaski)