Robert Full: Learning from the gecko's tail

Robert Full: Kertenkelenin kuyruğundan öğrenilenler

Çeviri: Saliha Rodoplu Gözden geçirme: Hasan Alkan

Let me share with you today an original discovery.

Bugün sizlerle orijinal bir keşfi paylaşmak istiyorum.

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

Keşif nasıl gerçekleştiyse ben de size öyle aktaracağım.

not the way I present it in a scientific meeting,

Yani, bilimsel bir toplantıda sunacağım şekilde

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

veya bir bilim dergisinde okuyacağınız haliyle anlatmayacağım.

It's a story about beyond biomimetics,

Anlatacağım, biyomimetiğin ötesinde bir hikaye.

to something I'm calling biomutualism.

Biyokarşılıklılık olarak adlandırdığım olguyla ilgili bir hikaye.

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

Bu terimi, biyoloji ve diğer bir disiplin arasındaki ilişki olarak tanımlıyorum.

where each discipline reciprocally advances the other,

Biyokarşılıklılıkta disiplinler birbirlerini geliştirir,

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

ancak yapılan ortak keşifler tek bir alana ait olmanın çok ötesindedir.

Now, in terms of biomimetics,

Biyomimetik açısından bakıldığında,

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

insan eliyle yaratılan teknolojiler tabiata benzedikçe

nature becomes a much more useful teacher.

tabiat çok daha yararlı bir öğretmene dönüşür.

Engineering can be inspired by biology

Mühendislik, kendisine avantaj sağladığında

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

biyolojinin ilke ve analojilerini kullanarak ilham alabilir.

but then integrating that with the best human engineering,

Tabii, nihayetinde tabiattan daha iyi bir şey yapmak için,

ultimately to make something actually better than nature.

bu ilhamı en iyi mühendislikle birleştirmek gerekiyor.

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

Bir biyolog olarak, bu konuyu çok merak ediyordum.

These are gecko toes.

Bunlar kertenkele parmakları.

And we wondered how they use these bizarre toes

Bu garip parmakları bir duvara bu kadar hızlı tırmanırken

to climb up a wall so quickly.

nasıl kullandıklarını merak ettik.

We discovered it. And what we found was

Ve nasıl olduğunu keşfettik;

that they have leaf-like structures on their toes,

parmaklarında yaprağa benzeyen kısımlar bulunuyor ve

with millions of tiny hairs that look like a rug,

bunların da üstünde halı gibi görünen milyonlarca minik kıl var.

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

Her bir kıl ucu maksimum sayıda çatallaşmış,

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

nano ölçülerde yaklaşık 100 ila 1000 çatallı uçlar.

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

Bu bireyde nano ölçüdeki çatallı uçlardan 2 milyar tane var.

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

Tutunma cırt cırt, emme veya tutkalla sağlanmıyor.

They actually stick by intermolecular forces alone,

Aslında sadece moleküller arası güçler yardımıyla tutunuyorlar.

van der Waals forces.

van der Waals güçleri.

And I'm really pleased to report to you today

Bugün sizlere ilk sentetik, kendi kendini temizleyen,

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

kuru yapıştırıcının üretildiğini duyurmaktan çok memnunum.

From the simplest version in nature, one branch,

Doğadaki en basit versiyonu, bir dalı kullanan

my engineering collaborator, Ron Fearing, at Berkeley,

Berkeley'deki mühendis arkadaşım Ron Fearing

had made the first synthetic version.

ilk sentetik versiyonu yapmıştı.

And so has my other incredible collaborator,

Stanford'daki arkadaşım Mark Cutkosky de

Mark Cutkosky, at Stanford --

bir sentetik versiyon yaptı.

he made much larger hairs than the gecko,

Kertenkelede bulunanlardan çok daha büyük kıllar yaptı,

but used the same general principles.

fakat aynı genel ilkeyi kullandı.

And here is its first test.

İşte, ilk denemesi.

(Laughter)

(Kahkaha)

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

Bu Kellar Autumn, eski doktora öğrencim,

professor now at Lewis and Clark,

kendisi şu anda Lewis and Clark'ta profesör,

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

kendi çocuğunu deneyde kullanıyor.

(Laughter)

(Kahkaha)

More recently, this happened.

Bu, daha yakın bir tarihte gerçekleşti.

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

Adam: Bugün ilk kez biri bununla duvara tırmandı.

Narrator: Lynn Verinsky, a professional climber,

Konuşmacı: Lynn Verinsky, profesyonel bir tırmanışçı,

who appeared to be brimming with confidence.

görünüşe bakılırsa kendine güveni tamdı.

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

Lynn Verinsky: Gerçekten, gayet güvenli olacak. Son derece güvenli.

Man: How do you know?

Adam: Nereden biliyorsun?

Lynn Verinsky: Because of liability insurance. (Laughter)

Lynn Verinsky: Malî sorumluluk sigortam var çünkü.

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

Konuşmacı: Aşağıya konmuş bir minder ve bağlandığı güvenlik halatı eşliğinde

Lynn began her 60-foot ascent.

Lynn 60 foot'luk tırmanışına başladı.

Lynn made it to the top in a perfect pairing

Hollywood ile bilimin mükemmel bir karışımı ile

of Hollywood and science.

Lynn tepeye ulaştı.

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

Adam: Böylece resmi olarak bir kertenkelenin hareketlerini kopyalayan ilk insan oldun.

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

Lynn Verinsky: Öyle mi ? Vay be, ne büyük ayrıcalık!

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

Robert Full: Pürüzlü yüzeylerde böyle yaptı.

But she actually used these on smooth surfaces --

Fakat, pürüzsüz yüzeylerde bunların ikisini

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

tırmanmak ve kendisini yukarı çekmek için kullandı.

And you can try this in the lobby,

Bunu siz de lobide deneyebilir,

and look at the gecko-inspired material.

kertenkeleden esinlenilerek üretilen malzemelere bakabilirsiniz.

Now the problem with the robots doing this

Robotlar bu eylemi yaparken ortaya çıkan sorun

is that they can't get unstuck,

malzemeyle yüzeyden

with the material.

ayrılamamaları.

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

Bu, kertenkelenin çözümü. Duvardan yukarı ızlıca koşarken,

from the surface, at high rates,

çok büyük bir hızla parmaklarını

as they run up the wall.

duvardan adeta soyar gibi ayırıyorlar.

Well I'm really excited today to show you

Bugün sizlere Stickybot adlı robotun

the newest version of a robot, Stickybot,

hiyerarşik kuru yapışkan kullanan en yeni versiyonunu

using a new hierarchical dry adhesive.

göstereceğim için çok heyecanlıyım.

Here is the actual robot.

İşte, bahsettiğim robot.

And here is what it does.

Bakın neler yapabiliyor.

And if you look,

Baktığınızda

you can see that it uses

tıpkı kertenkele gibi

the toe peeling,

parmak soyma hareketini yaptığını

just like the gecko does.

görebilirsiniz.

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

Videonun bir kısmını gösterirsek, duvara tırmandığını görebilirsiniz.

(Applause)

(Alkış)

There it is.

İşte, buyrun.

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

Standford grubunun bu müthiş robotu tasarlarken

that the Stanford group was able to do

geliştirdiği yeni yapışkan sayesinde

in designing this incredible robot.

artık diğer yüzeylerde de gezebiliyor.

(Applause)

(Alkış)

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

Ha, bir noktaya dikkati çekmek istiyorum, Stickybot'a bakın.

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

Üzerinde bir şey görüyorsunuz. Sadece kertenkele gibi görünmesi için konmadı.

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

Bir kuyruğu var. Tam da tabiatı çözdüğünüzü sandığınızda

this kind of thing happens.

böyle bir şey oluveriyor.

The engineers told us, for the climbing robots,

Mühendisler, tırmanan robotlarla ilgili olarak

that, if they don't have a tail,

kuyrukları olmazsa

they fall off the wall.

duvardan düştüklerini söylediler.

So what they did was they asked us

Bu nedenle de bize

an important question.

önemli bir soru sordular.

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

"Şey, az çok bir kuyruğa benziyor." dediler.

Even though we put a passive bar there.

Oraya pasif bir bar koysak da.

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

"Hayvanlar duvara tırmanırken kuyruklarını kullanıyorlar mı?"

What they were doing was returning the favor,

Yardımımıza karşılık verip,

by giving us a hypothesis to test,

bize, biyolojide cevabını bulmamız için

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

üzerinde hiç düşünmediğimiz bir hipotezi sunmuş oldular.

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

Elbette, bunun üzerine aslında panikledik,

being the biologists, and we should know this already.

biyologlar olarak bunu biliyor olmamız gerekiyordu.

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

"Peki, kuyruk ne işe yarar?" dedik.

Well we know that tails store fat, for example.

Mesela, kuyrukların yağ depolamada kullanıldığını biliyoruz.

We know that you can grab onto things with them.

Nesnelere tutunurken kullanıldığını biliyoruz.

And perhaps it is most well known

Belki de en çok bilinen özellikleri ise,

that they provide static balance.

statik denge sağlayabilmeleri.

(Laughter)

(Kahkaha)

It can also act as a counterbalance.

Kuyruk aynı zamanda karşı denge de oluşturur.

So watch this kangaroo.

Şimdi, bu kanguruyu izleyin.

See that tail? That's incredible!

Kuyruğu görüyor musunuz? İnanılmaz!

Marc Raibert built a Uniroo hopping robot.

Marc Raibert Uniroo adında zıplayan bir robot yaptı.

And it was unstable without its tail.

Robot, kuyruğu olmadan dengesini kuramıyordu.

Now mostly tails limit maneuverability,

Bir de, kuyruklar çoğu zaman manevra kabiliyetini kısıtlar.

like this human inside this dinosaur suit.

Tıpkı dinozor kılığındaki bu insanda olduğu gibi.

(Laughter)

(Kahkaha)

My colleagues actually went on to test this limitation,

Meslekdaşlarım bu sınırlandırmayı test ettiler.

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

Öğrencinin atalet momentumunu arttırdılar, yani kuyruk eklediler ve

and running them through and obstacle course,

engellerin arasından koşturdular.

and found a decrement in performance,

Sonuç olarak, performanslarında düşüş kaydettiler.

like you'd predict.

Tahmin edebileceğiniz gibi.

(Laughter)

(Kahkaha)

But of course, this is a passive tail.

Elbette, bu pasif bir kuyruk.

And you can also have active tails.

Bunun yanında aktif kuyruklar da var.

And when I went back to research this, I realized

Dönüp bunu araştırmaya koyulduğumda ise

that one of the great TED moments in the past,

Geçmişteki en müthiş TED konferanslarından birinde,

from Nathan,

Nathan'ın

we've talked about an active tail.

aktif kuyruklardan bahsetmiş olduğunu farkettim.

Video: Myhrvold thinks tail-cracking dinosaurs

Video: Myhrvold kuyruklarını hızla yere vuran dinozorların

were interested in love, not war.

savaşla değil aşkla ilgilendiklerini düşünüyor.

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

Robert Full: Kuyruğun iletişimi sağlayan kamçı gibi kullanıldığından söz ediyor.

It can also be used in defense.

Aynı zamanda savunma amaçlı da kullanılabilir.

Pretty powerful.

Son derece güçlü.

So we then went back and looked at the animal.

Böylelikle geri dönüp hayvanı inceledik.

And we ran it up a surface.

Bir yüzeye tırmandırdık.

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

Fakat bu sefer, burda sarı renkli olarak gördüğünüz

that you see in yellow there.

kaygan bir yama yerleştirdik.

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

Ve sağ tarafta, hayvan kaydığı zaman kuyruğunu nasıl kullanıyor izledik.

when it slips. This is slowed down 10 times.

Bu görüntü 10 kat yavaşlatılmış.

So here is normal speed.

İşte bu da normal hızdaki görüntü.

And watch it now slip,

Bakın şimdi kayıyor ve

and see what it does with its tail.

kuyruğuyla ne yaptığına bir bakın.

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

Beşinci bir bacak işlevine sahip aktif bir kuyruğu var.

and it contributes to stability.

Dengesini kurmasına yardımcı oluyor.

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

Çok fazla kaymasını sağladığımızda ise işte bunu keşfettik.

This is incredible.

İnanılmaz bir şey.

The engineers had a really good idea.

Mühendisler çok parlak bir fikir bulmuşlardı.

And then of course we wondered,

Tabii, sonrasında şunu merak ettik;

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

peki, aktif bir kuyrukları var, dilerseniz bir kez resmedelim.

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

Bir duvara veya ağaca tırmanıyorlar.

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

Tepeye çıkıyorlar, diyelim o noktada bir miktar yaprak var.

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

Peki bu yaprakların alt tarafına tırmanmış olsalar ve

and there was some wind, or we shook it?

bir rüzgar çıksa, ya da biz dalı sallasak ne olacaktı?

And we did that experiment, that you see here.

Burada gördüğünüz deneyi gerçekleştirdik.

(Applause)

(Alkış)

And this is what we discovered.

Sonucunda da bunu keşfettik.

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

Bu gerçek zamanlaması. Hiçbir şey göremezsiniz.

But there it is slowed down.

İşte bu ağır çekimde.

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

Dünyadaki en hızlı havada denge sağlama yanıtını keşfetmiş olduk.

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

Fizik derslerini hatırlayanlarınız varsa, bahsettiğim şey sıfır açısal momentum yanıtı.

righting response. But it's like a cat.

Fakat, kedilerin yaptığına benziyor.

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

Bildiğiniz gibi, kediler düşerken şu hareketi yaparlar. Vücutlarını kıvırırlar.

But geckos do it better.

Ancak, kertenkeleler bu konuda daha başarılı.

And they do it with their tail.

Bunu kuyruklarıyla yapıyorlar.

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

Sallanırken işte bu aktif kuyruğu kullanarak hareket ediyorlar.

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

Ayrıca, yere daima Süpermen'in havadaki duruşuna benzer bir edayla iniyorlar.

Okay, now we wondered, if we were right,

Sonra dedik ki: Eğer haklıysak,

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

aynı şeyi fiziksel bir modelde, bir robotta da deneyebiliriz.

So for TED we actually built a robot,

Sonuçta, TED için kuyruklu bir robot,

over there, a prototype, with the tail.

görmüş olduğunuz prototipi ürettik.

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

Bir robot kullanarak, kuyruktaki havada denge sağlama yanıtını

in a tail, with a robot.

test edeceğiz.

If we could have the lights on it.

Üzerine ışık alabilir miyiz lütfen ?

Okay, there it goes.

Tamam, işte başlıyor.

And show the video.

Video'yu görelim.

There it is.

Buyrun.

And it works just like it does in the animal.

Tıpkı hayvandaki gibi çalışıyor.

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

Dengeni sağlamak için tek gereken kuyruğun bir hareketi.

(Applause)

(Alkış)

Now, of course, we were normally frightened

Sonraki aşamada doğal olarak korktuk,

because the animal has no gliding adaptations,

çünkü hayvanın havada süzülmek için gerekli uzvu yok.

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

Biz de, "Olsun, o zaman kertenkeleyi dikey bir rüzgar tüneline koyarız" diye düşündük.

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

Bu deneyde, tünele hava vereceğiz, pleksiglas bariyerin hemen dışındaki

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

ağaç gövdesini iniş hedefi olarak belirleyip sonucu seyredeceğiz.

(Laughter)

(Kahkaha)

So we did. And here is what it does.

Dediklerimi yaptık. İşte kertenkelenin yanıtı.

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

Rüzgar dipten geliyor. Bu görüntüler 10 kat yavaşlatılmış.

It does an equilibrium glide. Highly controlled.

Son derece kontrollü bir denge süzülüşü gerçekleştiriyor.

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

Bu neredeyse inanılmaz. Aslına bakarsanız,

when you take a picture of it.

resmini çektiğinizde gayet güzel olduğunu göreceksiniz.

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

Daha fazlası da var. Tek bir kayma hareketiyle, havada asılı halde manevra yapıyor.

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

Manevrayı şöyle gerçekleştiriyor:

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

kuyruğunu bir taraftan sola diğer taraftan sağa sallıyor.

So we can maneuver this way.

Böylece, bu yöne doğru hareket edebiliyor.

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

Buna inanabilmek için birkaç kez filme çekmemiz gerekti.

it also does this. Watch this.

Aynı zamanda şunu da yapabiliyor. İzleyin.

It oscillates its tail up and down like a dolphin.

Tıpkı bir yunus gibi kuyruğunu aşağı yukarı sallıyor.

It can actually swim through the air.

Aslında havada yüzüyor.

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

Ön ayaklarına bir bakın. Hareketini görebiliyor musunuz?

What does that mean for the origin of flapping flight?

Peki bu kanat çırpma hareketinin kökeniyle ilgili ne anlama geliyor?

Maybe it's evolved from coming down from trees,

Belki de, ağaçlardan aşağıya düşerken

and trying to control a glide.

süzülmeyi kontrol etme çabasından evrimleşmiştir.

Stay tuned for that.

Dikkatli izleyin yani.

(Laughter)

(Kahkaha)

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

Merak ettik, "Acaba gerçekten böylelikle manevra yapabiliyorlar mı?"

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

İniş hedefimiz burada. Bu yeteneklerle hedefe doğru

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

yönelebilirler mi? Kertenkelemiz rüzgar tünelinde.

And it certainly looks like it.

Kesinlikle yönelebiliyor.

You can see it even better from down on top.

Aşağıdan yukarı baktığınızda daha da iyi görebilirsiniz.

Watch the animal.

Hayvanı izleyin.

Definitely moving towards the landing target.

Kesinlikle iniş hedefine doğru gidiyor.

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

Kuyruğunu nasıl kamçı gibi hareket ettirdiğine bakın.

It's unbelievable.

İnanılmaz bir şey.

So now we were really confused,

Bu noktada gerçekten kafamız karışmıştı.

because there are no reports of it gliding.

Çünkü, kertenkelenin havada süzülebildiğine dair bir kayıt yok.

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

Bunun üzerine, "Hemen araziye çıkıp,"

and see if it actually does this."

gerçekten de bu hareketi yapabiliyor mu görmemiz lazım." dedik.

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

Bir doğa filminde göreceklerinizin tam aksi yönde elbette.

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

"Doğada da havada süzülerek gidebiliyorlar mı?" diye sorduk.

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

Sonra da Singapur ve Güneydoğu Asya'nın ormanlarına gittik.

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

Şimdi izleyeceğiniz videoyu ilk kez gösteriyoruz.

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

Bu gerçek video, sahne için montajlanmamış, gerçek bir araştırma videosu.

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

Hayvanı, şurada gördüğünüz kırmızı çizgi boyunda havada süzülürken gösteriyor.

Look at the end to see the animal.

Hayvanı görebilmek için sona bakın.

But then as it gets closer to the tree,

Ama sonra da ağaca yaklaştığında

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

yakın çekim görüntüsüne bakın. Bakalım inişini görebilecek misiniz.

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

İşte iniyor. Bu çizginin sonunda bir kertenkele var.

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

Görüyor musunuz? Bakın burada. İnişini seyredin.

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

Şimdi de yukarı bakın, nasıl iniş yaptığını görün. Çarptığını gördünüz mü?

It actually uses its tail too,

Aslında kuyruğunu da kullanıyor.

just like we saw in the lab.

Tıpkı laboratuvarda gördüğümüz gibi.

So now we can continue this mutualism

Kertenkelelerin kuyruklarını aktif hale getirebildiklerini söyleyerek

by suggesting that they can make an active tail.

bu karşılıklılıktan söz etmeye devam edelim.

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

Bu da Boston Dynamics'in ürettği,

made by Boston Dynamics.

ilk aktif robot kuyruğu.

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

Sonuç olarak, uygulamada keşif hızını arttırmamızı sağlayacak,

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

size gösterdiğime benzer biyokarşılıklılıklar kurmamız gerektiğini düşünüyorum.

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

Fakat bunu gerçekleştirebilmek için eğitimi temelden,

to balance depth with interdisciplinary communication,

derinliği disiplinler arası iletişim ile dengeleyecek şekilde yeniden tasarlamamız gerekiyor.

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

Ayrıca, insanları bilinçli olarak diğer disiplinlerden faydalanmaları ve onlara katkı sağlamaları yönünde eğitmeliyiz.

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

Bunu yapmak için de elbette canlılara ve çevreye ihtiyacınız var.

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

Yani, ister güvenlik ister araştırma ve kurtarma veya sağlıkla ilgilenin

we must preserve nature's designs,

tabiatın tasarımlarını korumamız gerekiyor,

otherwise these secrets will be lost forever.

yoksa bu sırlar sonsuza dek kaybedilecek.

And from what I heard from our new president,

Yeni başkanımızdan duyduğuma dayanarak da

I'm very optimistic. Thank you.

gayet iyimser olduğumu söyleyebilirim. Teşekkür ederim.

(Applause)

(Alkış)