Fiorenzo Omenetto: Silk, the ancient material of the future

Firorenzo Omenetto: İpek, eskilerden beri kullandığımız, geleceğin maddesi.

Çeviri: Remzi Sahar Gözden geçirme: Sancak Gülgen

Thank you.

Teşekkür ederim.

I'm thrilled to be here.

Burada olmaktan çok heyecanlıyım.

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

Hâlâ bizi şaşırtan yeni...

that still continues to amaze us,

...eski bir maddeden bahsedeceğim.

and that might impact the way we think

Bilim, yüksek teknoloji hakkındaki düşüncelerimizi...

about material science, high technology --

...etkileyebilr, bakarsınız ileride de...

and maybe, along the way,

...tedavi ve küresel sağlık için...

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

...bazı eşyalar yapmamıza ve tekrar ormanlaşmamıza yardımcı olur.

So that's kind of a bold statement.

Yani bu, iddalı bir konuşma olacak.

I'll tell you a little bit more.

Konuyu biraz daha açayım.

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

Aslında bu madenin öyle özelllikleri var ki, gerçek olamayacak kadar güzel görünüyor.

It's sustainable; it's a sustainable material

Dayanıklıdır; suda ve oda...

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

...sıcaklığında işlenebilen bir maddedir.

and is biodegradable with a clock,

Zamana göre ayrıştırılabilir.

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

Böylece bir bardak suyun içinde ayrıştığını izleyebilir...

or have it stable for years.

...veya yıllarca sabit bırakabilirsiniz.

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

Zararsızdır ve insan vücuduna uyumludur.

without causing any immune response.

Bağışıklığa neden olmaz.

It actually gets reintegrated in the body.

Hakikaten vucut ile tekrar bütünleşir.

And it's technological,

Ayrıca teknolojiktir.

so it can do things like microelectronics,

Yani micro elektronik gibi şeyler yapılabilir.

and maybe photonics do.

Belki fotonik bile yapar.

And the material

Ve madde...

looks something like this.

...buna benziyor.

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

Aslında, bu madde gördüğünüz gibi şeffaf ve saydamdır.

The components of this material are just water and protein.

Bu maddenin bileşenleri sadece su ve proteindir.

So this material is silk.

Yani bu madde ipektir.

So it's kind of different

İpek hakkındaki alışık...

from what we're used to thinking about silk.

...olduğumuz düşüncelerden farklıdır.

So the question is, how do you reinvent something

Sorun şudur. Nasıl oluyorda 5000 yıldır etrafımızda...

that has been around for five millennia?

...olan bir şeyi tekrar icat ediyorsunuz?

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

Bu keşif genel olarak çevreden esinlenerek gerçekleşmiştir.

And so we marvel at silk worms --

İpek böcekleri de çok şaşırtıcıdır.

the silk worm you see here spinning its fiber.

Burada gördüğünüz ipek böceği ipini eğiriyor.

The silk worm does a remarkable thing:

İpek böceği fevkalade bir şey yapıyor:

it uses these two ingredients, protein and water,

Salgı bezinde bulunan iki malzeme, protein...

that are in its gland,

...ve suyu kullanıyor.

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

Korunma için harikulade dayanıklı bir madde yapma amacıyla.

so comparable to technical fibers

Kevlar gibi gelişmiş ipliklerle...

like Kevlar.

...bile karşılaştırılabilir.

And so in the reverse engineering process

Tekstil endüstrisi için bildiğimiz...

that we know about,

...yani aşina olduğumuz...

and that we're familiar with,

...ters mühendislik...

for the textile industry,

...sürecinde...

the textile industry goes and unwinds the cocoon

...tekstil endüstrisi kozayı açar ve...

and then weaves glamorous things.

...büyüleyici şeyler dokur.

We want to know how you go from water and protein

Bilmek istediğimiz şey nasıl oluyor su ve proteinden...

to this liquid Kevlar, to this natural Kevlar.

...bu sıvı Kevlar elde ediliyor. Bu doğal Kevlar.

So the insight

Yani fikir, nasıl ters mühendislik...

is how do you actually reverse engineer this

...uygulayarak kozadan salgı bezine...

and go from cocoon to gland

...kadar gelip, başlangıç...

and get water and protein that is your starting material.

...maddesi olan su ve protein elde ediliyor?

And this is an insight

Bu firkri ortaya atan...

that came, about two decades ago,

...20 yıl önce birlikte çalıştığım...

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

...için çok şanslı olduğum bir kişiydi...

David Kaplan.

David Kaplan.

And so we get this starting material.

Yani bu başlangıç maddesini elde ediyoruz.

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

Bu başlangıç maddesi binamızın yapı taşıdır.

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

Ve sonra biz bunu çeşitli şeylerde kullanıyoruz.

like, for example, this film.

Örnegin; film.

And we take advantage of something that is very simple.

Ve çok basit olan bir şeyden faydalanıyoruz.

The recipe to make those films

Şu filmlerin yapılış tarifi...

is to take advantage of the fact

...proteinlerin yaptıkları işte...

that proteins are extremely smart at what they do.

...aşırı zeki olmalarını kullanmaktır.

They find their way to self-assemble.

Kendi yöntemleriyle toplanırlar.

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

Yani tarif basittir: İpek çözeltisini alıyorsunuz, boşaltıyorsunuz ve...

and you wait for the protein to self-assemble.

...proteinin toplanmasını bekliyorsunuz.

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

Sonra proteini ayırıyorsunuz ve bu filmi elde ediyorsunuz.

as the proteins find each other as the water evaporates.

Su buharlaşınca proteinler birbirlerini buldukları için.

But I mentioned that the film is also technological.

Fakat filmin aynı zamanda teknolojik olduğundan bahsetmiştim.

And so what does that mean?

Yani bu ne demektir?

It means that you can interface it

Bu, teknolojinin çeşitlerinden...

with some of the things that are typical of technology,

...bazı şeylerle bağdaştırabilirsiniz demektir.

like microelectronics and nanoscale technology.

Mikro elektronik ve nano ölçü teknolojisi gibi.

And the image of the DVD here

Buradaki DVD resmi...

is just to illustrate a point

...ipeğin yüzey bölgede çok...

that silk follows very subtle topographies of the surface,

...ince bir yol izlediğini göstermek içindir.

which means that it can replicate features on the nanoscale.

Bu da nano ölçüsünün özelliklerini taklit edebilir demektir.

So it would be able to replicate the information

Yani DVD'deki bilgiyi...

that is on the DVD.

...kopyalayabilecektir.

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

Su ve proteinli filme bilgi kaydedebiliriz.

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

Biz birşey denedik ve bir parça ipeğe bir mesaj yazdık.

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

Tam burada. Mesaj da şurada.

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

DVD'de olduğu gibi, optik olarak okuyabilirsiniz.

And this requires a stable hand,

Bunu için titremeyen bir el lazım.

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

İşte bu yüzden sahnede, binlerce insanın önünde bunu yapmaya karar verdim.

So let me see.

Şimdi bakalım.

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

Film, saydam bir şekilde buradan giriyor ve...

and then ...

...sonra...

(Applause)

(Alkış)

And the most remarkable feat

En önemli marifetim...

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

...bunu yapabilecek kadar elimi sabit tutmam.

So once you have these attributes

Bu maddenin bu özelliklerine...

of this material,

...sahip olunca...

then you can do a lot of things.

..bir çok şey yapabilirsiniz.

It's actually not limited to films.

Aslında filmlerle sınırlı değildir.

And so the material can assume a lot of formats.

Yani bu maddeyi bir çok formata düşünebilirsiniz.

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

Sonra biraz çılgınlaşıp, çeşitli optik bileşenler yapabilir veya...

or you do microprism arrays,

...mikro dizilimler yapabilirsiniz.

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

Koşu ayakkabılarınızın üzerindeki fosforlu bant gibi.

Or you can do beautiful things

Ya da güzel şeyler yapapilirsiniz.

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

Kamera biraz daha yakından alırsa.

You can add a third dimensionality to the film.

Filme üçüncü bir boyut ekleyebilirsiniz.

And if the angle is right,

Eğer açı doğruysa...

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

...bu ipeğin filminde bir hologram görebilirsiniz.

But you can do other things.

Fakat başka şeyler de yapabilirsiniz.

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

Belki de ışığa klavuzluk eden saf proteini kullanabildiğinizi hayal edebilirsiniz.

and so we've made optical fibers.

Bu yüzden optik iplikler yaptık.

But silk is versatile and it goes beyond optics.

Fakat ipek değişkendir ve optikten çok ileridedir.

And you can think of different formats.

Ve bir çok format düşünebilirsiniz.

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

Örneğin; doktora gitmekten ve iğne olmaktan korkuyorsanız,

we do microneedle arrays.

...mikro iğne dizini yapabiliriz.

What you see there on the screen is a human hair

Ekranda gördüğünüz şey bir insan saçıdır.

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

İpekten yapılmış iğneyle birleştirilmiş.

just to give you a sense of size.

Sadece ölçüsü hakkında fikir vermek için.

You can do bigger things.

Daha büyük şeyler yapabilirsiniz.

You can do gears and nuts and bolts --

Whole Foods'tan satın alabileceğiniz...

that you can buy at Whole Foods.

...vida, civata ve somunlar yapabilirsiniz.

And the gears work in water as well.

Vidalar suda da çalışır.

So you think of alternative mechanical parts.

Farklık mekanik bölümler düşünebilirsiniz.

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

Daha güçlü bir şeye ihtiyacınız varsa, belki de o sıvı Kevlar'ı kullanabilrisiniz.

to replace peripheral veins, for example,

Örneğin; dıştaki damarları değiştirmek için.

or maybe an entire bone.

Belki de tüm kemiği.

And so you have here a little example

Burada küçük bir kafatası ile ilgili...

of a small skull --

...küçük bir örnek var.

what we call mini Yorick.

Ona minik Yorick diyoruz.

(Laughter)

(Kahkaha)

But you can do things like cups, for example,

Fakat örneğin, bardak gibi şeyler yapabilirsiniz.

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

Küçücük bir parça altın ve yarı iletken eklerseniz...

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

...yiyeceklerin üzerine yapışan sensörler yapabilirsiniz.

You can do electronic pieces

Katlanan ve sarılabilen elektronik...

that fold and wrap.

...parçalar yapabilirsiniz.

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

Modaya eğilimli iseniz, ipek ışıklı dövme yaptırabilirsiz.

So there's versatility, as you see,

Gördüğünüz gibi ipekle...

in the material formats,

...yapabildiğiniz maddenin...

that you can do with silk.

...formatında çeşitlilik var.

But there are still some unique traits.

Fakat hâlâ bazı yegane özellikler var.

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

Yani gerçekte neden bu şeylerin hepsini yapmak istiyoruz?

I mentioned it briefly at the beginning;

Başta kısaca bahsetmiştim.

the protein is biodegradable and biocompatible.

Protein ayrıştırılabilir ve dokuya zarar vermez.

And you see here a picture of a tissue section.

Resimde bir doku parçası görüyorsunuz.

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

Yani ayrıştırılabilir ve dokuya zararsız ne demek?

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

Tekrar değiştirme gereği duymadan her şeyi vücuda nakledebilirsiniz.

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

Daha önce izlediğiniz bütün cihazları ve tüm formatlarda demek.

in principle, can be implanted and disappear.

Prensip olarak, nakledilebilir ve yok olur.

And what you see there in that tissue section,

Doku parçasında gördüğünüz şey...

in fact, is you see that reflector tape.

...aslında fosforlu banttır.

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

Gece bir araba tarafından görülmeniz gibi.

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

O zaman amaç, dokuyu aydınlatırsanız görebilmeniz.

you can see deeper parts of tissue

Dokunun daha derin bölümlerini görebilirsiniz.

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

Çünkü ipekten yapılmış fosforlu bant vardır.

And you see there, it gets reintegrated in tissue.

Gördüğünüz gibi dokuyla tekrar bütünleşir.

And reintegration in the human body

Sadece insan vücuduyla...

is not the only thing,

...bütünleşmesi değil...

but reintegration in the environment is important.

.... aynı zamanda çevre ile bütünleşmesi de önemlidir.

So you have a clock, you have protein,

Saatiniz var, proteininiz var..

and now a silk cup like this

ve şimdi bunun gibi ipek bir bardak...

can be thrown away without guilt --

...suçluluk duymadan atılabilir.

(Applause)

(Alkış)

unlike the polystyrene cups

Her gün çöplerimizi dolduran...

that unfortunately fill our landfills everyday.

...polisitren bardakların tam tersine.

It's edible,

Yenilebilir.

so you can do smart packaging around food

Yiyeceklerin etrafına güzelce sarıp...

that you can cook with the food.

...beraber pişirebilirsiniz.

It doesn't taste good,

Tadı güzel değildir.

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

Bu yüzden biraz yardımıza ihtiyacım olacak.

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

Fakat en dikkat çekici şey tam daire olarak gelmesidir.

Silk, during its self-assembly process,

İpek, tekrar toplanma sürecinde...

acts like a cocoon for biological matter.

bir biyolojik madde kozası gibi hareket eder.

And so if you change the recipe,

Yani tarifi değiştirirseniz...

and you add things when you pour --

...ve döktüğünüzde bir şeyler eklerseniz...

so you add things to your liquid silk solution --

...sıvı ipek çözeltinize bir şeyler eklerseniz...

where these things are enzymes

...bu şeyler enzimler...

or antibodies or vaccines,

...veya antikorlar veya aşı ise...

the self-assembly process

...tekrar toplanma işlemi...

preserves the biological function of these dopants.

...bu çözeltilerin biyolojik fonksiyonlarını muhafaza eder.

So it makes the materials environmentally active

Yani bu, çevresel olarak maddeleri etkin...

and interactive.

...ve etkileşimli yapar.

So that screw that you thought about beforehand

Yani daha önce düşündüğünüz o vida...

can actually be used

...gerçekten bir kemiği...

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

...çatlak bir kemiği birbirine vidalamak ve...

and deliver drugs at the same,

...kemik iyileşirken aynı anda ilacın...

while your bone is healing, for example.

...dolaşımını sağlamak için kullanılabilir.

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

Ya da ilacınızı buz dolabınıza değil de, cüzdanınıza koyabilirsiniz.

So we've made a silk card

İçinde penisilin olan...

with penicillin in it.

...ipek bir kart yaptık.

And we stored penicillin at 60 degrees C,

Penisilini 60 santigrad derecede, yani...

so 140 degrees Fahrenheit,

...140 Fahrenhayt derecede...

for two months without loss of efficacy of the penicillin.

...tesirinde bir kayıp olmadan iki ay boyunca muhafaza ettik.

And so that could be ---

Ve bu...

(Applause)

(Alkış)

that could be potentially a good alternative

Ve bu güneş enerjisiyle serinleyen...

to solar powered refrigerated camels. (Laughter)

...develere iyi bir alternatif olabilir.

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

Elbette kullanamıyorsanız depolamanın anlamı yok.

And so there is this other unique material trait

Bu maddelerin sahip olduğu eşsiz bir...

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

...özellik de programlanarak ayrıştırılırlar.

And so what you see there is the difference.

Fark olduğunu görüyorsunuz.

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

Üstte çözülmemeye programlanmış bir filminiz var...

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

...altta da, suda çözülmeye programlanmış bir film var.

And what you see is that the film on the bottom

Altta gördüğünüz film...

releases what is inside it.

...içindekileri bırakıyor.

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

Böylece önceden tedavi için kaydettiklerimize imkân veriyor.

And so this allows for a controlled delivery of drugs

Ve bu da ilaçların kontrollü bir şekilde dolaşımına ve...

and for reintegration in the environment

...gördüğüz tüm şekillerle çevreyle...

in all of these formats that you've seen.

...bütünleşmesine imkân sağlıyor.

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

Yani ipliktedi bu buluş gerçekten çok önemli.

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

Her istediğinizi yapma fikriyle heyecanlandık...

whether you want to replace a vein or a bone,

...ister bir damarı, ister bir kemiği değiştirmek isteyelim...

or maybe be more sustainable in microelectronics,

...ya da belki mikro elektronikte daha dayanıklı bir şey...

perhaps drink a coffee in a cup

...belki bir fincan kahve içip...

and throw it away without guilt,

...suçluluk duymadan atmak için...

maybe carry your drugs in your pocket,

...belki ilaçlarınızı cebimizde taşımak için..

deliver them inside your body

...vücudunuzun içine veya...

or deliver them across the desert,

...çöle göndermek için.

the answer may be in a thread of silk.

Cevap bir ipek ipliğinde olabilir.

Thank you.

Teşekkür ederim.

(Applause)

(Alkış)