The next step in nanotechnology | George Tulevski

Translator: Leslie Gauthier Reviewer: Joanna Pietrulewicz

Corector: Mirel-Gabriel Alexa

Let's imagine a sculptor building a statue,

Să ne imaginăm un sculptor care face o statuie,

just chipping away with his chisel.

cioplind piatra cu dalta.

Michelangelo descria elegant procedeul spunând:

Michelangelo had this elegant way of describing it when he said,

"Every block of stone has a statue inside of it,

„Fiecare bloc de piatră are o statuie în el,

iar sarcina sculptorului e să o descopere."

and it's the task of the sculptor to discover it."

But what if he worked in the opposite direction?

Dar dacă ar fi lucrat în sens invers?

Not from a solid block of stone,

Nu pornind de la un bloc de piatră,

but from a pile of dust,

ci de la o grămadă de praf,

somehow gluing millions of these particles together to form a statue.

lipind cumva toate aceste milioane de particule

astfel încât să formeze o statuie?

I know that's an absurd notion.

Ştiu că este o idee absurdă.

It's probably impossible.

E probabil imposibil.

Poţi obţine o statuie dintr-o grămadă de praf

The only way you get a statue from a pile of dust

is if the statue built itself --

doar dacă statuia se construieşte singură.

if somehow we could compel millions of these particles to come together

Dacă am putea cumva forța ca milioane de particule

to form the statue.

să se unească pentru a forma statuia.

Now, as odd as that sounds,

Acum, oricât de ciudat ar părea,

that is almost exactly the problem I work on in my lab.

exact asta încerc să fac în laborator.

Eu nu lucrez cu piatră,

I don't build with stone,

I build with nanomaterials.

lucrez cu nanomateriale.

They're these just impossibly small, fascinating little objects.

Acestea sunt obiecte extrem de mici şi fascinante.

They're so small that if this controller was a nanoparticle,

Sunt atât de mici, încât dacă această telecomandă ar fi o nanoparticulă,

a human hair would be the size of this entire room.

un fir de păr ar fi cât toată încăperea.

And they're at the heart of a field we call nanotechnology,

Şi ele sunt baza unui domeniu pe care îl numim nanotehnologie,

which I'm sure we've all heard about,

despre care sunt sigur că am auzit toţii

and we've all heard how it is going to change everything.

şi am auzit de asemenea cum că va schimba totul.

When I was a graduate student,

Când am terminat eu facultatea,

it was one of the most exciting times to be working in nanotechnology.

să lucrezi în nanotehnologie era foarte interesant.

There were scientific breakthroughs happening all the time.

Tot timpul aveau loc noi descoperiri.

The conferences were buzzing,

Ploua cu conferinţe şi cu bani de la sponsori.

there was tons of money pouring in from funding agencies.

And the reason is

Şi asta pentru că atunci când obiectele devin foarte mici,

when objects get really small,

they're governed by a different set of physics that govern ordinary objects,

ele se supun altor reguli ale fizicii decât obiectele obişnuite,

like the ones we interact with.

cum sunt cele cu care interacţionăm noi.

We call this physics quantum mechanics.

Numim această parte a fizicii: mecanică cuantică.

And what it tells you is that you can precisely tune their behavior

Iar acesta presupune faptul că le putem influenţa

just by making seemingly small changes to them,

comportamentul în mod precis doar făcând schimbări aparent minore,

like adding or removing a handful of atoms,

cum ar fi adăugarea sau înlăturarea câtorva atomi,

or twisting the material.

sau răsucind materialul.

It's like this ultimate toolkit.

E ca şi când primeşti o trusă de scule ultraperformantă.

You really felt empowered; you felt like you could make anything.

Te simţi puternic; simţi că poţi face orice.

And we were doing it --

Iar noi făceam asta -

noi, adică toată generaţia mea de absolvenți.

and by we I mean my whole generation of graduate students.

We were trying to make blazing fast computers using nanomaterials.

Încercam să facem calculatoare ultrarapide folosind nanomateriale.

We were constructing quantum dots

Construiam pilule cuantice care ar putea într-o zi

that could one day go in your body and find and fight disease.

să intre în corp și să lupte cu bolile.

There were even groups trying to make an elevator to space

Erau chiar grupuri care încercau să construiască un lift până în spaţiu

using carbon nanotubes.

folosind nanotuburi de carbon.

You can look that up, that's true.

Puteţi verifica, e adevărat.

Anyways, we thought it was going to affect

În fine, credeam că va afecta

all parts of science and technology, from computing to medicine.

toate zonele ştiinţei şi tehnologiei, de la informatică la medicină.

And I have to admit,

Şi, trebuie să recunosc, am crezut tot.

I drank all of the Kool-Aid.

I mean, every last drop.

Chiar tot.

But that was 15 years ago,

Dar asta era acum 15 ani.

and --

Au avut loc descoperiri și s-au realizat lucruri foarte importante.

fantastic science was done, really important work.

We've learned a lot.

Am învăţat multe.

Nu am putut niciodată să transformăm această ştiinţă în noi tehnologii -

We were never able to translate that science into new technologies --

în tehnologii care să aibă într-adevăr impact asupra oamenilor.

into technologies that could actually impact people.

And the reason is, these nanomaterials --

Şi aceasta pentru că aceste nanomateriale

they're like a double-edged sword.

sunt ca o sabie cu două tăişuri.

The same thing that makes them so interesting --

Lucrul care le face atât de interesante -

their small size --

dimensiunea lor mică -

also makes them impossible to work with.

le face şi imposibil de folosit.

E ca şi cum ai încerca

It's literally like trying to build a statue out of a pile of dust.

să construieşti o statuie dintr-o grămadă de praf.

And we just don't have the tools that are small enough to work with them.

Şi pur şi simplu nu avem instrumentele pentru a lucra cu ele.

But even if we did, it wouldn't really matter,

Şi chiar dacă le-am avea, nu ar ajuta prea mult,

because we couldn't one by one place millions of particles together

pentru că nu am putea uni milioane de particule una câte una

to build a technology.

ca să realizăm o instalaţie.

So because of that,

Deci, din acest motiv, toate visurile şi tot entuziasmul

all of the promise and all of the excitement

au rămas doar atât: visuri şi entuziasm.

has remained just that: promise and excitement.

We don't have any disease-fighting nanobots,

Nu avem nanoroboţi care să se lupte cu bolile,

there's no elevators to space,

nu avem lifturi către spaţiu, şi lucrul care mă interesează

and the thing that I'm most interested in, no new types of computing.

pe mine mai mult, nu avem noi tehnici de calcul.

Acest ultim aspect e foarte important.

Now that last one, that's a really important one.

We just have come to expect

Am ajuns să ne aşteptăm

ca progresul tehnicii de calcul să fie fără sfârşit.

the pace of computing advancements to go on indefinitely.

We've built entire economies on this idea.

S-au construit economii pe baza acestei idei.

And this pace exists

Acest progres e determinat de abilitatea noastră de a adăuga

because of our ability to pack more and more devices

tot mai multe componente pe cipul unui calculator.

onto a computer chip.

And as those devices get smaller,

Și pe măsură ce aceste dispozitive devin mai mici,

they get faster, they consume less power

devin mai rapide, consumă mai puţină energie

and they get cheaper.

şi devin mai ieftine.

And it's this convergence that gives us this incredible pace.

Şi aceste lucruri determină ritmul progresului.

Spre exemplu, dacă aș lua acel computer cât o încăpere

As an example:

if I took the room-sized computer that sent three men to the moon and back

care a pus trei oameni pe Lună și i-a adus înapoi

şi l-aş comprima -

and somehow compressed it --

compressed the world's greatest computer of its day,

dacă aş comprima cel mai performant calculator al acelor vremuri,

so it was the same size as your smartphone --

astfel încât să aibă aceeaşi mărime ca smartphone-ul tău -

your actual smartphone,

cel de acum,

that thing you spent 300 bucks on and just toss out every two years,

pe care ai dat 300 de dolari şi pe care îl arunci din doi în doi ani,

would blow this thing away.

acesta ar fi mult mai bun decât cel de atunci.

You would not be impressed.

Nu te-ar impresiona deloc.

It couldn't do anything that your smartphone does.

Nu ar putea face nimic din ce face smartphone-ul tău.

It would be slow,

Ar fi încet,

you couldn't put any of your stuff on it,

nu ţi-ai putea pune chestii pe el,

poate ai putea să urmărești vreo două minute dintr-un serial,

you could possibly get through the first two minutes

of a "Walking Dead" episode if you're lucky --

asta dacă ai noroc...

(Laughter)

(Râsete)

The point is the progress -- it's not gradual.

Ideea e că progresul nu e gradat, ci în salturi.

The progress is relentless.

It's exponential.

E exponenţial.

It compounds on itself year after year,

Creşte an după an,

până în punctul în care dacă compari o tehnologie

to the point where if you compare a technology

from one generation to the next,

dintr-o generaţie cu cea din generaţia următoare,

they're almost unrecognizable.

sunt aproape de nerecunoscut.

And we owe it to ourselves to keep this progress going.

Şi suntem datori faţă de noi înşine să menţinem acest progres.

We want to say the same thing 10, 20, 30 years from now:

Vrem să spunem acelaşi lucru peste 10, 20, 30 de ani:

look what we've done over the last 30 years.

priviți ce am făcut în ultimii 30 de ani.

Yet we know this progress may not last forever.

Cu toate astea ştim că acest ritm nu va dura o veşnicie.

In fact, the party's kind of winding down.

De fapt „petrecerea” pare pe sfârşite.

E un fel de „ultimă strigare".

It's like "last call for alcohol," right?

If you look under the covers,

Dacă scuturi puţin lucrurile,

din multe puncte de vedere, cum ar fi viteza şi performanţa,

by many metrics like speed and performance,

the progress has already slowed to a halt.

progresul aproape s-a oprit.

So if we want to keep this party going,

Deci, dacă vrem ca „petrecerea” să continue,

we have to do what we've always been able to do,

trebuie să facem ce am făcut mereu,

and that is to innovate.

adică să inovăm.

So our group's role and our group's mission

Deci rolul grupului nostru şi misiunea lui

is to innovate by employing carbon nanotubes,

e să inoveze folosind nanotuburi de carbon,

because we think that they can provide a path to continue this pace.

pentru că credem că pot oferi o cale de întreținere a acestui ritm.

They are just like they sound.

Sunt, cum sugerează și numele,

They're tiny, hollow tubes of carbon atoms,

tuburi mici şi goale de atomi de carbon,

and their nanoscale size, that small size,

iar mărimea lor nano,

gives rise to these just outstanding electronic properties.

le conferă nişte proprietăţi electronice extraordinare.

And the science tells us if we could employ them in computing,

Şi ştiinţa ne spune că, dacă le-am putea folosi

în tehnica de calcul, am putea vedea o îmbunătăţire

we could see up to a ten times improvement in performance.

a performanţei de până la zece ori.

It's like skipping through several technology generations in just one step.

E ca şi cum ai sări dintr-o dată peste câteva generaţii.

So there we have it.

Deci avem această problemă importantă

We have this really important problem

and we have what is basically the ideal solution.

şi o soluţie ideală.

The science is screaming at us,

Ştiinţa ţipă către noi:

"This is what you should be doing to solve your problem."

„Asta trebuie să faceți pentru a rezolva problema!"

So, all right, let's get started,

Deci, haideţi să începem,

haideţi să facem asta!

let's do this.

But you just run right back into that double-edged sword.

Dar ne lovim de acea sabie cu două tăişuri.

Această „soluţie ideală" presupune un material

This "ideal solution" contains a material that's impossible to work with.

cu care nu putem să lucrăm.

I'd have to arrange billions of them just to make one single computer chip.

Trebuie să aranjăm miliarde de particule doar ca să facem un singur cip.

E aceeaşi enigmă, ca o problemă de nerezolvat.

It's that same conundrum, it's like this undying problem.

At this point, we said, "Let's just stop.

În acest moment am spus: „Hai să ne oprim.

Let's not go down that same road.

Să nu mergem pe calea bătătorită.

Let's just figure out what's missing.

Hai să vedem ce lipseşte.

What are we not dealing with?

De ce anume nu ne ocupăm?

What are we not doing that needs to be done?"

Ce trebuie făcut şi noi nu facem?"

It's like in "The Godfather," right?

E ca în filmul Naşul, nu?

When Fredo betrays his brother Michael,

Când Fredo îl trădează pe fratele lui, Michael,

we all know what needs to be done.

toţi ştim ce trebuie făcut.

Fredo's got to go.

Fredo trebuie să dispară.

(Laughter)

(Râsete)

But Michael -- he puts it off.

Dar Michael amână.

Fine, I get it.

Bine, am înţeles.

Their mother's still alive, it would make her upset.

Mama lor mai trăieşte şi nu vrea să o supere.

We just said,

Noi ne-am întrebat:

"What's the Fredo in our problem?"

„Cine e Fredo în problema noastră?

De ce nu ne ocupăm?

What are we not dealing with?

What are we not doing,

Ce nu facem şi trebuie făcut pentru a avea succes?"

but needs to be done to make this a success?"

And the answer is that the statue has to build itself.

Şi răspunsul e că statuia trebuie să se construiască singură.

We have to find a way, somehow,

Trebuie să găsim o cale, cumva,

to compel, to convince billions of these particles

ca să constrângem, să convingem, miliarde din aceste particule,

to assemble themselves into the technology.

să se asambleze singure.

We can't do it for them. They have to do it for themselves.

Nu putem face noi asta, trebuie să o facă ele.

And it's the hard way, and this is not trivial,

Şi e calea cea grea, nu e ușor,

but in this case, it's the only way.

dar în acest caz nu se poate altfel.

Now, as it turns out, this is not that alien of a problem.

După câte ne-am dat noi seama, nu e o problemă foarte neobişnuită.

We just don't build anything this way.

Doar că noi nu construim nimic aşa.

People don't build anything this way.

Oamenii nu construiesc nimic astfel.

But if you look around -- and there's examples everywhere --

Dar dacă ne uităm în jur – şi sunt exemple peste tot –

Mother Nature builds everything this way.

Mama Natură construieşte totul în acest mod.

Everything is built from the bottom up.

Totul este construit de jos în sus.

You can go to the beach,

Dacă mergi pe plajă vei găsi aceste organisme simple

you'll find these simple organisms that use proteins --

care folosesc proteine, în principiu molecule,

basically molecules --

pentru a construi cu nisip.

to template what is essentially sand,

Îl iau din mare şi construiesc arhitecturi extraordinare şi foarte diverse.

just plucking it from the sea

and building these extraordinary architectures with extreme diversity.

And nature's not crude like us, just hacking away.

Iar natura nu e grosolană ca noi, care pur şi simplu radem tot.

She's elegant and smart,

Ea e elegantă şi inteligentă,

building with what's available, molecule by molecule,

construieşte cu ce are la îndemână, moleculă cu moleculă,

creând structuri cu o complexitate

making structures with a complexity

and a diversity that we can't even approach.

şi o diversitate pe care nici nu o putem imita.

Şi ea lucrează deja cu nanoparticule.

And she's already at the nano.

Face asta de sute de milioane de ani.

She's been there for hundreds of millions of years.

We're the ones that are late to the party.

Noi suntem cei rămaşi în urmă.

Aşa că am hotărât că vom folosi acelaşi instrument

So we decided that we're going to use the same tool that nature uses,

pe care îl foloseşte natura, adică chimia.

and that's chemistry.

Chimia e unealta lipsă.

Chemistry is the missing tool.

And chemistry works in this case

Chimia funcţionează în acest caz pentru că aceste obiecte

because these nanoscale objects are about the same size as molecules,

de dimensiuni nano au cam aceeaşi mărime ca moleculele,

so we can use them to steer these objects around,

aşa că le putem folosi pentru a manipula aceste obiecte ca şi cu o unealtă.

much like a tool.

That's exactly what we've done in our lab.

Exact asta am făcut în laboratorul nostru.

We've developed chemistry that goes into the pile of dust,

Am creat metode chimice care transformă mormanul de nisip

în mormanul de nanoparticule,

into the pile of nanoparticles,

and pulls out exactly the ones we need.

şi scoate de acolo exact ce ne trebuie.

Then we can use chemistry to arrange literally billions of these particles

Apoi putem folosi chimia pentru a aranja la propriu

miliarde de particule în tiparele necesare pentru a construi circuite.

into the pattern we need to build circuits.

And because we can do that,

Şi pentru că putem face asta,

we can build circuits that are many times faster

putem construi circuite care sunt de multe ori mai rapide

than what anyone's been able to make using nanomaterials before.

decât cele realizate până acum cu nanomateriale.

Chemistry's the missing tool,

Chimia e unealta lipsă, iar cu fiecare zi,

and every day our tool gets sharper and gets more precise.

ea devine mai performantă şi mai precisă.

And eventually --

În cele din urmă, sperăm că în câţiva ani

and we hope this is within a handful of years --

we can deliver on one of those original promises.

vom reuși să realizăm una din acele promisiuni inițiale.

Now, computing is just one example.

Tehnica de calcul e doar un exemplu.

It's the one that I'm interested in, that my group is really invested in,

E ceea ce mă interesează şi în care grupul meu a investit mult,

but there are others in renewable energy, in medicine,

dar sunt aplicaţii în energie regenerabilă, în medicină,

in structural materials,

materiale de construcție,

unde ştiinţa îţi spune că ar fi bine să utilizezi nanotehnologii.

where the science is going to tell you to move towards the nano.

That's where the biggest benefit is.

Acolo sunt beneficiile majore.

But if we're going to do that,

Dar dacă vom face asta, oamenii de ştiinţă de azi

the scientists of today and tomorrow are going to need new tools --

şi de mâine vor avea nevoie de instrumente noi,

tools just like the ones I described.

instrumente precum cel pe care l-am descris.

And they will need chemistry. That's the point.

Şi vor avea nevoie de chimie. Asta e ideea.

The beauty of science is that once you develop these new tools,

Frumuseţea ştiinţei e că odată ce dezvolţi aceste instrumente noi, ele rămân.

they're out there.

They're out there forever,

Rămân pentru totdeauna

and anyone anywhere can pick them up and use them,

şi oricine, oriunde, le poate folosi şi poate continua cercetările

and help to deliver on the promise of nanotechnology.

pentru a îndeplini promisiunile nanotehnologiei.

Thank you so much for your time. I appreciate it.

Vă mulţumesc foarte mult pentru timpul acordat.

(Aplauze)

(Applause)