Robert Full: Learning from the gecko's tail

Traducător: Dana Milea Corector: Mihai Zachi

Let me share with you today an original discovery.

Lăsaţi-mă să împărtăşesc cu voi astăzi o descoperire originală.

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

Dar vreau să v-o spun, aşa cum s-a întâmplat de fapt.

not the way I present it in a scientific meeting,

Nu aşa cum o prezint într-o întrunire ştiinţifică,

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

sau aşa cum aţi citi-o într-o lucrare ştiinţifică.

It's a story about beyond biomimetics,

Este o poveste despre ce e dincolo de biomimetica,

to something I'm calling biomutualism.

către ceva ce eu numesc biomutualism.

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

Definesc asta ca o asociere între biologie şi o altă disciplină.

where each discipline reciprocally advances the other,

Unde fiecare disciplină, în mod reciproc, o împinge pe cealaltă,

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

dar unde descoperirile colective care apar sunt dincolo de orice singur domeniu.

Now, in terms of biomimetics,

Acum, în termeni de biomimetică,

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

cum tehnologiile umane preiau mai mult din caracteristicile naturii,

nature becomes a much more useful teacher.

natura devine un profesor mult mai util.

Engineering can be inspired by biology

Ingineria poate fi inspirată de biologie

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

folosind principiile şi analogiile ei când sunt avantajoase.

but then integrating that with the best human engineering,

Dar apoi integrând asta cu cea mai bună inginerie umană,

ultimately to make something actually better than nature.

în cele din urmă, să facă de fapt ceva mai bun ca natura.

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

Acum, fiind biolog, eram foarte curios de... asta.

These are gecko toes.

Acestea sunt degete de gecko.

And we wondered how they use these bizarre toes

Şi ne-am întrebat cum folosesc ei aceste degete bizare

to climb up a wall so quickly.

pentru a urca un zid atât de repede.

We discovered it. And what we found was

Am descoperit-o. Şi ce am găsit era

that they have leaf-like structures on their toes,

că au structuri ca frunza pe degetele lor,

with millions of tiny hairs that look like a rug,

cu milioane de peri mititei, care arată ca un covor.

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

Şi fiecare din aceşti peri are cel mai rău caz de vârfuri-despicate posibil,

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

aproximativ 100 până la 1000 de vârfuri-despicate, care sunt de dimensiuni nanometrice.

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

Un individ are 2 miliarde de astfel de vârfuri-despicate nano-dimensionate.

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

Nu se prind prin scai (Velcro) sau sucţiune sau lipici.

They actually stick by intermolecular forces alone,

De fapt se prind doar prin forţe intermoleculare,

van der Waals forces.

forţe van der Waals.

And I'm really pleased to report to you today

Şi sunt foarte mulţumit să vă prezint astăzi

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

că primul adeziv uscat, sintetic, ce se curăţă singur a fost realizat.

From the simplest version in nature, one branch,

De la cea mai simplă versiune în natură, o direcţie,

my engineering collaborator, Ron Fearing, at Berkeley,

colaboratorul meu inginer, Ron Fearing, la Berkeley,

had made the first synthetic version.

a făcut prima versiune sintetică.

And so has my other incredible collaborator,

Şi aşa a făcut şi celălalt incredibil colaborator al meu

Mark Cutkosky, at Stanford --

Mark Cutkosky, la Stanford.

he made much larger hairs than the gecko,

A făcut peri mult mai mari decât cei de gecko

but used the same general principles.

dar a folosit aceleaşi principii generale.

And here is its first test.

Şi iată primul lui test.

(Laughter)

(Hohote de râs)

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

Acela este Kellar Autumn, fostul meu student de la doctorat,

professor now at Lewis and Clark,

profesor acum la Lewis and Clark,

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

literalmente renunţând la primul său copil născut pentru acest test.

(Laughter)

(Hohote de râs)

More recently, this happened.

Mai recent..., asta s-a întâmplat.

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

Cineva: Asta e prima dată când cineva chiar s-a căţărat cu el.

Narrator: Lynn Verinsky, a professional climber,

Narator: Lynn Verinsky, o căţărătoare profesionistă,

who appeared to be brimming with confidence.

care a părut să fie plină de încredere.

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

Lynn Verinsky: Sincer, o să fie perfect sigur. Va fi perfect sigur.

Man: How do you know?

Cineva: De unde ştii?

Lynn Verinsky: Because of liability insurance. (Laughter)

Lynn Verinsky: Din cauza asigurării de răspundere civilă.

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

Nrator: Cu o saltea dedesubt şi prinsă de o frânghie de siguranţă,

Lynn began her 60-foot ascent.

Lynn a început ascensiunea ei de 60 de picioare (aprox. 18 m).

Lynn made it to the top in a perfect pairing

Lynn a reuşit să ajungă-n vârf într-o perfectă alăturare

of Hollywood and science.

a Hollywood-ului şi a ştiinţei.

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

Cineva: Deci eşti primul om care imită în mod oficial un gecko.

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

Lynn Verinsky: Ha! Uau. Şi ce mai privilegiu a fost ăsta.

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

Robert Full: Asta e ceea ce a făcut ea pe suprafeţe rugoase.

But she actually used these on smooth surfaces --

Dar de fapt a folosit astea pe suprafeţe netede,

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

două dintre ele, pentru a se căţăra şi a se trage în sus.

And you can try this in the lobby,

Şi puteţi încerca asta în hol,

and look at the gecko-inspired material.

şi vă puteţi uita la materialul inspirat de gecko.

Now the problem with the robots doing this

Acum, problema cu roboţii care fac asta

is that they can't get unstuck,

e că ei nu pot să se desprindă,

with the material.

de material.

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

Aceasta este soluţia gecko-ului. Ei de fapt îşi decojesc degetele

from the surface, at high rates,

de pe suprafaţă, la viteze mari,

as they run up the wall.

pe măsură ce aleargă pe zid în sus.

Well I'm really excited today to show you

Păi, sunt foarte încântat astăzi să vă arăt

the newest version of a robot, Stickybot,

cea mai nouă versiune a unui robot, Stickybot,

using a new hierarchical dry adhesive.

folosind un nou adeziv ierarhic uscat.

Here is the actual robot.

Aici e robotul însuşi.

And here is what it does.

Şi aici e ceea ce face.

And if you look,

Şi dacă vă uitaţi,

you can see that it uses

puteţi vedea că foloseşte

the toe peeling,

decojirea degetelor,

just like the gecko does.

chiar cum face gecko-ul.

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

Dacă putem arăta o parte din clip, puteţi să-l vedeţi căţărându-se pe zid.

(Applause)

(Aplauze)

There it is.

Iată-l.

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

Şi acum poate merge pe alte suprafeţe datorită noului adeziv,

that the Stanford group was able to do

pe care grupul de la Stanford a fost în stare să-l facă,

in designing this incredible robot.

proiectând acest robot incredibil.

(Applause)

(Aplauze)

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

A, un lucru pe care vreau să-l evidenţiez este..., uitaţi-vă la Stickybot.

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

Vedeţi ceva pe el. Nu e doar ca să arate ca un gecko.

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

Are o coadă. Şi tocmai când crezi că ai dibuit natura,

this kind of thing happens.

acest tip de lucru se întâmplă.

The engineers told us, for the climbing robots,

Inginerii ne-au spus, legat de roboţii căţărători,

that, if they don't have a tail,

că dacă nu au o coadă

they fall off the wall.

ei cad de pe zid.

So what they did was they asked us

Deci, ce au făcut a fost să ne pună

an important question.

o întrebare importantă.

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

Au spus, "Păi..., arată oarecum a coadă."

Even though we put a passive bar there.

Chiar dacă punem o vergea inertă acolo.

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

"Îşi folosesc animalele cozile când se caţără pe ziduri?"

What they were doing was returning the favor,

Ceea ce făceau a fost să ne întoarcă favoarea,

by giving us a hypothesis to test,

dându-ne o ipoteză s-o testăm

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

în biologie, la care nu ne-am fi gândit.

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

Aşa că desigur, în realitate, atunci am fost panicaţi,

being the biologists, and we should know this already.

fiind biologii, şi ar trebui să ştim asta deja.

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

Am spus, "Păi..., ce fac cozile?"

Well we know that tails store fat, for example.

Păi..., ştim că cozile stocheză grăsime, de exemplu.

We know that you can grab onto things with them.

Ştim că... te poţi prinde de lucruri cu ele.

And perhaps it is most well known

Şi probabil este cel mai bine cunoscut

that they provide static balance.

că oferă echilibru static.

(Laughter)

(Hohote de râs)

It can also act as a counterbalance.

Poate, de asemenea, acţiona ca un contrabalans.

So watch this kangaroo.

Aşa că priviţi acest cangur.

See that tail? That's incredible!

Vedeţi coada aceea? Este incredibil!

Marc Raibert built a Uniroo hopping robot.

Marc Raibert a construit un Uniroo - robot ţopăitor.

And it was unstable without its tail.

Şi era instabil, fără coada sa.

Now mostly tails limit maneuverability,

Acum, de cele mai multe ori cozile limitează manevrabilitatea.

like this human inside this dinosaur suit.

Ca acest om în interiorul acestui costum de dinozaur.

(Laughter)

(Hohote de râs)

My colleagues actually went on to test this limitation,

Colegii mei chiar au continuat să testeze această limitare,

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

crescând momentul de inerţie al unui student, deci au avut o coadă,

and running them through and obstacle course,

şi alergându-i printr-o cursă de obstacole,

and found a decrement in performance,

şi au găsit o descreştere a performanţei.

like you'd predict.

Aşa cum ai prezice.

(Laughter)

(Hohote de râs)

But of course, this is a passive tail.

Dar desigur, aceasta este o coadă pasivă.

And you can also have active tails.

Şi poţi de asemenea avea cozi active.

And when I went back to research this, I realized

Şi când m-am întors să cercetez asta, am realizat

that one of the great TED moments in the past,

că la unul dintre marile momente TED din trecut,

from Nathan,

de la Nathan,

we've talked about an active tail.

am vorbit despre o coadă activă.

Video: Myhrvold thinks tail-cracking dinosaurs

Video: Myhrvold crede că dinozaurii care produc zgomote cu coada

were interested in love, not war.

erau interesanţi de dragoste, nu de război.

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

Robert Full: A vorbit despre coadă ca fiind un bici pentru comunicare.

It can also be used in defense.

Poate fi de asemenea folosit pentru apărare.

Pretty powerful.

Destul de puternic.

So we then went back and looked at the animal.

Aşa că apoi ne-am întors şi ne-am uitat la animal.

And we ran it up a surface.

Şi l-am alergat în sus pe o suprafaţă.

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

Dar de data asta, ce am făcut e: am pus un dispozitiv alunecos

that you see in yellow there.

pe care îl vedeţi în galben acolo.

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

Şi priviţi în dreapta, ce face animalul cu coada lui

when it slips. This is slowed down 10 times.

când alunecă. Ăsta e încetinit de 10 ori.

So here is normal speed.

Aşa că, aici e viteza normală.

And watch it now slip,

Şi priviţi-l acum alunecând,

and see what it does with its tail.

şi vedeţi ce face cu coada lui.

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

Are o coadă activă care funcţionează ca un al cincilea picior

and it contributes to stability.

şi contribuie la stabilitate.

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

Dacă-l faci să alunece... o mare distanţă, asta e ceea ce am descoperit.

This is incredible.

Asta e incredibil.

The engineers had a really good idea.

Inginerii au avut o ideea cu adevărat bună.

And then of course we wondered,

Şi apoi bineînţeles, ne-am întrebat,

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

okay, au o coadă activă, dar să-i vizualizăm.

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

Se caţără pe un perete... sau pe un copac.

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

Şi ajung în vârf şi să spunem că sunt ceva frunze acolo.

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

Şi ce s-ar întâmpla dacă s-au căţărat pe dosul acelei frunzei

and there was some wind, or we shook it?

şi a fost ceva vânt sau... am scuturat-o?

And we did that experiment, that you see here.

Şi deci, am făcut acel experiment, pe care-l vedeţi aici.

(Applause)

(Aplauze)

And this is what we discovered.

Şi asta e ceea ce am descoperit.

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

Acum, asta e în timp real. Nu puteţi vedea nimic.

But there it is slowed down.

Dar iată-l încetinit.

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

Ce am descoperit a fost cel mai rapid răspuns de redresare în aer din lume.

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

Pentru cei dintre voi care îşi amintesc fizica, acela e un răspuns de redresare

righting response. But it's like a cat.

cu moment cinetic zero. Dar, e ca o pisică.

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

Ştiţi voi, pisici căzând. Pisicile fac asta. Îşi răsucesc corpurile.

But geckos do it better.

Dar gecko-urile o fac mai bine.

And they do it with their tail.

Şi ei o fac cu coada lor.

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

Deci, ei o fac cu această coadă activă pe măsură ce se răsucesc.

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

Şi apoi, ei întotdeauna aterizează într-o postură de tipul Superman sau skydiving.

Okay, now we wondered, if we were right,

Okay, acum ne-am întrebat: dacă aveam dreptate,

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

ar trebui să fim în stare să testăm asta într-un model fizic, într-un robot.

So for TED we actually built a robot,

Deci, pentru TED, chiar am construit un robot,

over there, a prototype, with the tail.

acolo, un prototip, cu coadă.

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

Şi vom încerca primul răspuns de redresare în aer

in a tail, with a robot.

într-o coadă, cu un robot.

If we could have the lights on it.

Dacă am putea avea luminile pe el.

Okay, there it goes.

Okay, începe.

And show the video.

Şi arătaţi clipul.

There it is.

Iată-l

And it works just like it does in the animal.

Şi funcţionează chiar la fel cum o face în animal.

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

Daci, tot ce ai nevoie e o zvârlire de coadă pentru a te redresa.

(Applause)

(Aplauze)

Now, of course, we were normally frightened

Acum, desigur, eram bineînţeles speraţi

because the animal has no gliding adaptations,

pentru ca animalul nu are nici o adaptare de planare,

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

aşa că ne-am gândit, "A, asta-i OK. Îl vom pune într-un tunel verical aerodinamic.

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

Vom sufla aerul în sus, îi vom da o ţintă de aterizare, un trunchi de copac,

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

chiar în afara incintei de plexiglas şi vedem ce face."

(Laughter)

(Hohote de râs)

So we did. And here is what it does.

Aşa am făcut. Şi aici e ce face.

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

Deci, vântul vine de jos. Ăsta este încetinit de 10 ori.

It does an equilibrium glide. Highly controlled.

Face o planare în echilibru. Foarte controlată.

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

Asta e oarecum incredibil. Dar, de fapt, e foarte frumos

when you take a picture of it.

când îi faci o poză.

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

Şi e mai bine decât atât, manevrează... tocmai în slide-ul ăsta, manevrează în aer.

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

Şi felul în care o face, e: îşi ia coada

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

şi o azvârle într-o parte să facă stânga, şi o azvârle în partea cealaltă să cârmească dreapta.

So we can maneuver this way.

Deci poate să manevreze în felul acesta.

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

Şi apoi -- a trebui să filmăm asta de câteva ori pentru a o crede --

it also does this. Watch this.

face şi asta. Priviţi asta.

It oscillates its tail up and down like a dolphin.

Îşi oscilează coada în sus şi în jos ca un delfin.

It can actually swim through the air.

Poate de fapt să înoate prin aer.

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

Dar priviţi-i picioarele din faţă. Puteţi vedea ce fac?

What does that mean for the origin of flapping flight?

Ce înseamnă asta pentru originea zborului prin bătăi?

Maybe it's evolved from coming down from trees,

Poate că a evoluat coborând din copaci

and trying to control a glide.

şi încercând să controleze o planare.

Stay tuned for that.

Rămâneţi pe frecvenţă pentru asta.

(Laughter)

(Hohote de râs)

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

Aşa că apoi ne-am întrebat, "Chiar pot manevra cu asta?"

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

Aşa că, aici este ţinta de aterizare. Pot ei cârmi spre ea

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

cu aceste abilităţi? Aici este în tunelul aerodinamic

And it certainly looks like it.

şi în mod cert aşa pare.

You can see it even better from down on top.

O puteţi vedea chiar mai bine de jos în sus.

Watch the animal.

Priviţi animalul.

Definitely moving towards the landing target.

Categoric mişcându-se spre locul de aterizare.

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

Priviţi biciul cozii sale pe măsură ce o face. Uitaţi-vă la asta.

It's unbelievable.

Este incredibil.

So now we were really confused,

Aşa că acum eram chiar confuzi.

because there are no reports of it gliding.

Deoarece nu există atestări cu el planând.

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

Aşa că am făcut "O, Doamne, trebuie să mergem pe teren

and see if it actually does this."

şi să vedem dacă face într-adevăr asta."

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

Complet diferit de felul în care ai vedea-o într-un film despre natură, desigur.

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

Ne-am întrebat: "Chiar planează în natură?"

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

Păi, am fost în pădurile din Singapore şi Asia de Sud-Est.

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

Şi următorul clip pe care-l vedeţi... este pentru prima dată când arătăm asta...

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

acesta este clipul real, ne-regizat, un film de cercetare real

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

al animalului care planează în jos -- este o linie roşie de traiectorie.

Look at the end to see the animal.

Uitaţi-vă la sfârşit să vedeţi animalul.

But then as it gets closer to the tree,

Dar, apoi, pe măsură ce se apropie de copac,

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

priviţi detaliul de prim-plan şi vedeţi dacă-l puteţi vedea aterizând.

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

Aşa că iată-l cum coboară. E un gecko la capătul acelei linii a traiectoriei.

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

Îl vedeţi acolo? Acolo? Priviţi-l coborând.

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

Acum, priviţi acolo sus şi puteţi vedea aterizarea. L-aţi văzut nimerind?

It actually uses its tail too,

Chiar îşi foloseşte şi coada.

just like we saw in the lab.

Aşa cum am văzut în laborator.

So now we can continue this mutualism

Deci, acum putem continua acest mutualism

by suggesting that they can make an active tail.

sugerând că pot să facă o coadă activă.

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

Şi aici este prima coadă activă, în robot,

made by Boston Dynamics.

facută de Boston Dynamics.

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

Aşa că pentru a concluziona, cred că trebuie să construim biomutualisme, aşa cum am arătat,

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

ce vor spori ritmul descoperirilor de bază, în aplicarea lor.

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

Însă, pentru a face asta, trebuie să reproiectăm educaţia într-un mod major,

to balance depth with interdisciplinary communication,

pentru a echilibra specializarea cu comunicarea interdisciplinară.

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

Şi să antrenăm oameni în mod explicit... cum să contribuie la şi să beneficieze de la alte discipline.

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

Şi, desigur, aveţi nevoie de organisme şi de mediu pentru a o face.

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

Asta e, dacă vă pasă de securitate, căutare şi salvare sau sănătate,

we must preserve nature's designs,

trebuie să conservăm design-urile naturii,

otherwise these secrets will be lost forever.

altfel aceste secrete vor fi pierdute pentru totdeauna.

And from what I heard from our new president,

Şi din ceea ce am auzit de la noul nostru preşedinte,

I'm very optimistic. Thank you.

sunt foarte optimist. Mulţumesc.

(Applause)

(Aplauze)