Why "biofabrication" is the next industrial revolution | Suzanne Lee

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TED


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Tradutor: Henrique Lima de Fontes Revisora: Margarida Ferreira
00:13
I started life as a fashion designer,
0
13667
3562
Comecei a vida como estilista,
00:17
working closely with textile designers and fabric suppliers.
1
17253
4233
trabalhando de perto com "designers" têxteis e fabricantes de tecido.
00:22
But today, I can no longer see or talk to my new collaborators,
2
22458
4865
Porém, hoje, já não posso ver ou falar com os meus novos colaboradores,
00:27
because they're in the soil beneath our feet,
3
27347
3087
porque eles então no solo por baixo dos nossos pés,
00:30
on the shelves of our supermarkets
4
30458
2388
nas prateleiras dos supermercados
00:32
and in the beer I'm going to drink when I finish this talk.
5
32870
2943
e na cerveja que vou beber quando terminar esta palestra.
00:37
I'm talking about microbes
6
37720
2579
Estou a falar dos micróbios
00:40
and designing with life.
7
40323
2339
e de fazer "design" com a vida.
00:43
Fifteen years ago,
8
43958
1191
Há 15 anos,
00:45
I completely changed both what I worked with
9
45173
3206
mudei completamente com o que eu trabalhava
00:48
and how I worked
10
48403
1166
e como eu trabalhava
00:49
after a revelatory collaboration with a biologist.
11
49593
3468
após uma colaboração reveladora com um biólogo.
00:53
Our project gave me a different perspective on life,
12
53775
4889
O nosso projeto deu-me uma perspetiva diferente sobre a vida,
00:58
introducing a whole new world of possibility
13
58688
3123
apresentando um mundo de novas possibilidades
01:01
around how we can design and make things.
14
61835
3123
em torno de como podemos fazer "design" e fazer coisas.
01:05
I discovered a radical manufacturing proposition:
15
65561
3817
Descobri uma proposta radical de manufatura:
01:10
biofabrication.
16
70323
1356
o biofabrico.
01:12
Literally, fabricating with biology.
17
72172
4079
Literalmente, o fabrico com a biologia.
01:17
What does that mean?
18
77212
1420
O que é que isto quer dizer?
01:18
Well, instead of processing plants, animals or oil
19
78656
5215
Bem, em vez de processar plantas, animais ou petróleo,
01:23
to make consumer materials,
20
83895
2452
para fazer materiais de consumo,
01:26
we might grow materials directly with living organisms.
21
86371
5620
podemos cultivar materiais diretamente através organismos vivos.
01:32
In what many are terming "the Fourth Industrial Revolution,"
22
92618
4016
Quando falamos daquilo a que chamamos "Quarta Revolução Industrial,"
01:36
we're thinking about the new factories as being living cells.
23
96658
4520
estamos a pensar nas novas fábricas como sendo células vivas.
01:41
Bacteria, algae, fungi, yeast:
24
101568
3936
Bactérias, algas, fungos, leveduras:
01:45
our latest design tools include those of biotechnology.
25
105528
5182
as nossas ferramentas mais recentes de "design" incluem as da biotecnologia.
01:51
My own journey in biofabrication
26
111212
2675
O meu percurso em biofabrico
01:53
started with a project called "Biocouture."
27
113911
2733
começou com um projeto chamado "Biocouture."
01:57
The provocation was that instead of growing a plant, like cotton,
28
117522
4335
A provocação foi que, em vez de cultivar uma planta, como o algodão,
02:01
in a field over several months,
29
121881
2293
num campo, durante vários meses,
02:04
we could use microbes to grow a similar cellulose material in a lab
30
124198
6283
utilizámos micróbios
para produzir um material semelhante à celulose, num laboratório
02:10
in a few days.
31
130505
1429
em poucos dias.
02:11
Using a certain species of bacteria in a nutrient-rich liquid,
32
131958
4619
Usando uma certa espécie de bactéria num líquido rico em nutrientes,
02:16
we fermented threads of cellulose
33
136601
3381
fermentámos fios de celulose
02:20
that self-organized into a sheet of fabric.
34
140006
4182
que se auto-organizaram num tecido.
02:24
I dried the fabric I had grown
35
144529
2945
Eu sequei o tecido que tinha cultivado,
02:27
and cut and sewed it into a range of garments, shoes and bags.
36
147498
5612
cortei-o e costurei-o numa série de roupas, sapatos e bolsas.
02:33
In other words, in one lab we grew materials
37
153134
3239
Por outras palavras, num laboratório cultivámos materiais
02:36
and turned them into a range of products
38
156397
2364
e transformámo-los numa série de produtos
02:38
in a matter of days.
39
158785
1960
em questão de dias.
02:40
And this is in contrast to currents methods of fabric production,
40
160769
4523
Isto contrasta com os métodos atuais de produção de tecidos,
02:45
where a plant is grown,
41
165316
2492
em que se cultiva uma planta,
02:47
just the cotton part is harvested,
42
167832
3095
só se colhe a parte do algodão,
02:50
processed into a yarn,
43
170951
1785
processa-se o fio,
02:52
woven into a fabric
44
172760
1769
e tecem-se tecidos
02:54
and then potentially shipped across oceans
45
174553
2754
que depois podem ser transportados através dos oceanos
02:57
before being cut and sewn into a garment.
46
177331
3151
antes de serem cortados e costurados numa roupa.
03:00
All of that can take months.
47
180506
2619
Tudo isso pode levar meses.
03:04
So these prototypes indicated a field
48
184016
3096
Então estes protótipos indicaram um campo
03:07
offering significant resource efficiencies.
49
187136
3412
que oferece recursos de eficácia significativa:
03:10
From reducing the water, energy and chemistry needed
50
190572
3965
poupança de água, de energia e de produtos químicos necessários
03:14
in the production of a material,
51
194561
2364
para a produção de um material,
03:16
through to generating zero waste,
52
196949
3390
sem gerar quaisquer desperdícios.
03:20
we grew fabrics to finished form --
53
200363
3563
Cultivamos tecidos até à sua forma acabada
03:23
if you like, "biological additive manufacture."
54
203950
4853
— se preferirem, "produção biologicamente aditiva."
03:29
Through biofabrication,
55
209307
2667
Por intermédio do biofabrico,
03:31
I had replaced many intensive man-made steps
56
211998
4301
substituí muitas etapas de trabalho manual intensivo
03:36
with one biological step.
57
216323
2415
por uma etapa biológica.
03:39
And as I engaged with this living system,
58
219433
2722
À medida que me envolvia com este sistema vivo,
03:42
it transformed my design thinking.
59
222179
2267
ele transformou a minha mentalidade de "design"-
03:44
Here was biology, with no intervention from me
60
224973
4261
Isto era biologia, sem qualquer interferência minha
03:49
other than designing initial conditions for growth,
61
229258
4357
em vez de fazer o "design" das condições iniciais do crescimento,
03:53
efficiently producing a useful, sustainable material.
62
233639
4021
produzindo eficientemente um material útil e sustentável.
03:58
So now I can't help but see all materials through the lens of biofabrication.
63
238996
6786
Agora não posso deixar de ver todos os materiais
pelas lentes do biofabrico.
04:05
In fact, there's a growing global community of innovators
64
245806
5494
Na verdade, há uma crescente comunidade global de inovadores
04:11
rethinking materials with biology.
65
251324
3563
que está a repensar os materiais com a biologia.
04:15
Multiple companies are now growing mushroom materials,
66
255498
4785
Múltiplas empresas estão atualmente a cultivar materiais de cogumelos,
04:20
but not literally mushrooms --
67
260307
1929
— mas não literalmente cogumelos —
04:22
using mycelium, which is the root system of fungi,
68
262260
5111
estão a usar o micélio, o sistema da raiz dos fungos,
04:27
to bind together agricultural byproducts.
69
267395
3782
para unir subprodutos agrícolas.
04:31
It's a process that's been described as "nature's glue."
70
271201
4121
É um processo que tem sido descrito como "cola da natureza"
04:35
A common way to do this is to take a 3-D mold,
71
275680
3675
Uma forma comum de fazer isto é pegar num molde 3D,
04:39
fill it with a waste crop like corn stalks or hemp,
72
279379
5452
preenchê-lo com resíduos duma colheita como folhelho do milho ou cânhamo,
04:44
add water,
73
284855
1595
adicionar água,
04:46
wait a few days for the mycelium to grow throughout,
74
286474
4079
esperar uns dias para o micélio cresça completamente,
04:50
remove the mold,
75
290577
1452
remover o molde,
04:52
and you're left with a grown 3-D form.
76
292053
3274
e obtemos uma forma 3D.
04:56
Incredibly, we can grow all kinds of structures
77
296601
3667
Incrivelmente, podemos cultivar todos os tipos de estruturas
05:00
using living organisms,
78
300292
2396
usando organismos vivos,
05:02
from foams that can replace plastics in footwear,
79
302712
4208
de espuma que pode substituir plásticos em calçado,
05:06
to leather-like materials without animals.
80
306944
2889
até materiais parecidos com couro, mas sem animais.
05:09
Furniture, flooring -- all are currently being prototyped.
81
309857
3873
Móveis, pavimentos — está-se a fazer protótipos de tudo.
05:13
Fungi are able to grow materials that are naturally fire retardant,
82
313754
5718
Os fungos são capazes de criar materiais naturalmente retardadores de fogo,
05:19
without any chemicals.
83
319496
1840
sem nenhum produto químico.
05:21
They're naturally hydrophobic,
84
321638
1730
São naturalmente hidrófobos,
05:23
meaning they won't absorb water.
85
323392
2230
ou seja, não absorvem água.
05:25
They have higher melt temperatures than plastics.
86
325646
3461
Têm temperaturas de fusão mais altas do que os plásticos.
05:30
Polystyrene can take thousands of years to degrade.
87
330357
4444
O polistireno pode demorar centenas de anos a degradar-se.
05:35
Mushroom packaging materials
88
335722
2530
Os materiais de embalagens à base de cogumelos
05:38
can be naturally composted in your back garden
89
338276
3674
decompõem-se naturalmente no nosso quintal
05:41
in as little as 30 days.
90
341974
2468
apenas em 30 dias.
05:45
Living organisms are transforming waste
91
345442
2945
Os organismos vivos estão a transformar o lixo
05:48
into cost-competitive, performance-matching materials
92
348411
4468
em produtos com custo competitivo, em materiais de alto rendimento
05:52
that can start to replace plastics
93
352903
2264
que podem começar a substituir os plásticos
05:55
and other CO2-emitting materials.
94
355191
3128
e outros materiais emissores de CO2.
05:58
And once we start growing materials with living organisms,
95
358924
3619
Depois de começarmos a cultivar materiais com organismos vivos,
06:02
it starts to make previous methods of manufacture seem illogical.
96
362567
5645
os métodos de manufatura antigos vão parecer ilógicos.
06:09
Take the humble house brick.
97
369300
2151
Reparem numa humilde casa de tijolo.
06:13
The cement industry generates around eight percent
98
373007
3046
A indústria do cimento gera cerca de 8%
06:16
of global CO2 emissions.
99
376077
1865
das emissões globais de CO2.
06:17
That's more than all the planes and ships each year.
100
377966
3389
Isso é mais do que todos os aviões e navios por ano.
06:21
The cement process requires materials to be fired in a kiln
101
381958
5329
O fabrico do cimento exige que os materiais sejam cozidos num forno
06:27
at over 2,000 degrees Fahrenheit.
102
387311
3195
a mais de 1000 graus Celsius.
06:31
Compare this to bioMASON.
103
391504
3128
Comparem isso com o bioMASON.
06:35
They use a soil microbe to transform loose aggregates,
104
395195
4572
Eles usam micróbios do solo para transformar agregados soltos,
06:39
like sand or crushed stone,
105
399791
2618
como a areia ou restos de rochas,
06:42
into a biofabricated, or biocement, brick.
106
402433
4279
num biofabricado, num cimento ou tijolo biológico.
06:47
Their process happens at room temperature,
107
407028
3754
Este processo ocorre à temperatura ambiente,
06:50
in just a couple of days.
108
410806
2031
e dura só uns dias.
06:52
Think: hydroponics for bricks.
109
412861
2904
Pensem: Hidroponia para tijolos.
06:55
An irrigation system feeds nutrient-rich water
110
415789
4950
Um sistema de irrigação alimentando tinas de tijolos
07:00
to trays of bricks
111
420763
1897
com água rica em nutrientes,
07:02
that have been inoculated with bacteria.
112
422684
2669
tijolos que foram inoculados com bactérias.
07:05
The bacteria produce crystals
113
425926
2334
As bactérias produzem cristais
07:08
that form around each grain of sand,
114
428284
3062
que se formam em volta de cada grão de areia,
07:11
locking together all the loose particles
115
431370
3183
unindo todas as partículas soltas
07:14
to form a solid brick.
116
434577
1825
para formar um tijolo sólido.
07:17
We can now grow construction materials
117
437725
3349
Agora podemos cultivar materiais de construção
07:21
in the elegant way nature does,
118
441098
2515
da mesma forma elegante da natureza
07:23
just like a coral reef.
119
443637
2079
como um recife de coral.
07:26
And these biofabricated bricks are nearly three times stronger
120
446831
5603
Estes blocos biofabricados são quase três vezes mais fortes
07:32
than a concrete block.
121
452458
2050
do que blocos de betão.
07:35
And in stark contrast to traditional cement production,
122
455702
4095
Num forte contraste com a produção tradicional de cimento,
07:39
they store more carbon than they make.
123
459821
2533
eles absorvem mais carbono do que o que produzem.
07:43
So if we could replace the 1.2 trillion fired bricks
124
463202
4706
Então, se pudermos substituir os 1,2 biliões de tijolos queimados
07:47
that are made each year
125
467932
1675
que são feitos anualmente
07:49
with biofabricated bricks,
126
469631
2666
por blocos biofabricados
07:52
we could reduce CO2 emissions
127
472321
2613
podemos reduzir as emissões de CO2
07:54
by 800 million tons every year.
128
474958
3804
em 800 milhões de toneladas por ano.
08:00
(Applause)
129
480307
6440
(Aplausos)
08:08
Beyond growing materials with living organisms,
130
488034
3499
Por trás de materiais cultivados com organismos vivos,
08:11
we're even starting to design products
131
491557
2381
estamos a começar a desenvolver o "design" de produtos
08:13
that encourage their growth.
132
493962
1867
que encorajam o seu crescimento.
08:16
And this comes from the realization
133
496338
2349
Isto vem da perceção
08:18
that the very thing we've been trying to marginalize -- life --
134
498711
5500
de que a coisa que temos tentado marginalizar — a vida —
08:24
might actually be our greatest collaborator.
135
504235
3890
pode ser o nosso maior colaborador.
08:28
To that end, we've been exploring all the ways
136
508689
3849
Para este fim,
temos explorado todas as formas
08:32
that we can grow healthy microbes in our own ecosystems.
137
512562
4078
pelas quais podemos cultivar micróbios nos nossos ecossistemas.
08:37
A great example of this is architects
138
517482
4231
Um ótimo exemplo para isto são os arquitetos
08:41
who are imagining the skin of a building
139
521737
3762
que estão a imaginar o revestimento de um edifício
08:45
to function like the bark of a tree.
140
525523
2801
para funcionar como a casca de uma árvore.
08:48
But not as a cosmetic green layer.
141
528680
2947
Mas não como uma camada verde decorativa.
08:51
They're designing architectural barks
142
531982
3270
Eles estão a conceber cascas arquitetónicas
08:55
as hosts for evolving ecologies.
143
535276
3986
como anfitriãs para ecologias em evolução.
09:00
These surface structures are designed to invite life in.
144
540104
5626
Essas superfícies estruturais são concebidas para convidar a vida.
09:06
And if we applied the same energy we currently do suppressing forms of life
145
546239
5410
Se nós aplicarmos a mesma energia
que usamos para suprimir as formas de vida
09:11
towards cultivating life,
146
551673
2976
no sentido de cultivar a vida,
09:14
we'd turn the negative image of the urban jungle
147
554673
3727
transformaremos a imagem negativa da selva urbana
09:18
into one that literally embodies a thriving, living ecosystem.
148
558424
5516
numa imagem que encarna um ecossistema vivo.
09:24
By actively encouraging surface interactions with healthy microbes,
149
564734
5922
Encorajando ativamente interações superficiais com micróbios saudáveis
09:30
we could improve passive climate control,
150
570680
3008
podemos melhorar o controlo passivo do clima
09:33
stormwater management
151
573712
1833
a gestão das águas pluviais
09:35
and even reduce CO2 emissions
152
575569
2135
e até reduzir emissões de CO2,
09:37
by lowering the energy used to heat or cool our buildings.
153
577728
4015
reduzindo a energia usada para aquecer ou arrefecer edifícios.
09:42
We're just beginning to realize the potential
154
582847
4096
Estamos apenas a começar a entender o potencial
09:46
of nature-based technologies.
155
586967
3150
das tecnologias baseadas na natureza
09:50
I'm excited that we're starting to design and biofabricate
156
590141
5023
Sinto-me entusiasmada por estarmos a começar a conceber e biofabricar
09:55
a new material world.
157
595188
2254
um novo material a nível mundial.
10:01
It's one that moves away from the exploitation
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4261
É um material que foge á exploração
10:05
of nonrenewable resources
159
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2453
dos recursos não renováveis
10:07
to working with the original, renewable life.
160
607939
4336
para trabalhar com a vida original, que se renova.
10:12
Instead of designing out life,
161
612819
2052
Em vez de conceber fora da vida,
10:14
we're designing with it and for it.
162
614895
3364
estaremos a conceber com a vida e para a vida.
10:18
Packaging, fashion, footwear, furniture, construction --
163
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4034
Embalagens, moda, calçado, móveis, construção
10:22
biofabricated products can be grown close to centers of demand,
164
622992
5151
— produtos biofabricados
que são cultivados perto dos centros de procura.
10:28
with local resources, less land, energy,
165
628167
3770
com recursos locais, menos terra, menos energia
10:31
and even harnessing industrial waste streams.
166
631961
3876
e aproveitando até fluxos de resíduos industriais.
10:36
It used to be that the tools of biotechnology
167
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4001
Até aqui as ferramentas habituais da biotecnologia
10:40
were the preserve of powerful,
168
640949
2367
eram exclusivas dos poderosos,
10:43
multinational chemical and biotech companies.
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4188
das empresas químicas multinacionais e empresas de biotecnologia
10:47
In the last century, we expected material innovation
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4111
No século passado, esperávamos que a inovação material
10:52
to come from the likes of DuPont, Dow, BASF.
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viesse unicamente de grupos como a DuPont, a Dow ,a BASF.
10:57
But this 21st-century material revolution is being led by start-ups
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6007
Mas neste século XXI, a revolução de materiais
vem sendo liderada pelas "startups"
11:03
with small teams and limited capital.
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3143
com pequenas equipas e capital limitado.
11:06
And by the way, not all their founders have science degrees.
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3714
Aliás, nem todos os seus fundadores têm diplomas de ciências.
11:10
They include artists, architects and designers.
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4413
Incluem artistas, arquitetos e "designers".
11:16
Over a billion dollars has already been invested
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3754
Já se investiram mais de mil milhões de dólares
11:20
in start-ups biofabricating consumer products.
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3944
em "startups" que biofabricam bens de consumo.
11:25
I don't think we have a choice but to biofabricate our future.
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4447
Acho que não temos outra opção senão biofabricar o nosso futuro.
11:30
From the jacket you're wearing
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690938
1484
Desde o casaco que usamos à cadeira em que nos sentamos
11:32
to the chair you're sitting in
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1556
11:34
to the home you live in,
181
694026
1722
à casa em que vivemos,
11:35
your designed material world shouldn't compromise your health
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5583
o nosso mundo material concebido não deve comprometer a nossa saúde
11:41
or that of our planet.
183
701379
1872
ou a saúde do nosso planeta.
11:43
If materials can't be recycled
184
703879
2000
Se os materiais não puderem ser reciclados
11:45
or naturally composted at home,
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2539
ou naturalmente decompostos em casa, devemos rejeitá-los.
11:48
we should reject them.
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11:49
I'm committed to making this future a reality
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4539
Estou empenhada em tornar realidade esse futuro
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by shining a light on all the amazing work
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3642
dando a conhecer todo o trabalho incrível
11:58
being done today
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1532
que vem sendo feito hoje e facilitando mais interações
11:59
and by facilitating more interactions
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3008
12:02
between designers, scientists, investors and brands.
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722815
4440
entre "designers", cientistas, investidores e marcas
Porque precisamos de um material revolucionário
12:07
Because we need a material revolution,
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727581
3166
12:10
and we need it now.
193
730771
1626
e precisamos dele agora.
12:12
Thank you.
194
732914
1174
Obrigada.
12:14
(Applause)
195
734112
4465
(Aplausos)
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