A robot that eats pollution | Jonathan Rossiter

Перекладач: Svitlana Beleshko Утверджено: Hanna Leliv

Hi, I'm an engineer

Привіт, я інженер

and I make robots.

і створюю роботів.

Now, of course you all know what a robot is, right?

Отже, ви, звісно, знаєте, що таке робот, чи не так?

If you don't, you'd probably go to Google,

Якщо ж ні - ви скоріш за все відкриєте Ґуґл

and you'd ask Google what a robot is.

і запитаєте у нього, що таке робот.

So let's do that.

Отже, так і зробимо.

We'll go to Google and this is what we get.

Відкриваємо Ґуґл - і ось що ми маємо.

Now, you can see here there are lots of different types of robots,

Ми бачимо, що існує безліч різних типів роботів,

but they're predominantly humanoid in structure.

але здебільшого вони людиноподібні.

And they look pretty conventional

І виглядають стандартно,

because they've got plastic, they've got metal,

бо вони з пластику і металу,

they've got motors and gears and so on.

мають двигуни і механізми і таке інше.

Some of them look quite friendly,

Деякі на вигляд досить дружелюбні,

and you could go up and you could hug them.

до них можна підійти і їх обійняти.

Some of them not so friendly,

А інші - не дуже,

they look like they're straight out of "Terminator,"

та й на вигляд, ніби з "Термінатора".

in fact they may well be straight out of "Terminator."

Насправді вони можуть і дійсно бути з "Термінатора".

You can do lots of really cool things with these robots --

З цими роботами можна робити безліч цікавих справ -

you can do really exciting stuff.

всілякі неймовірні речі.

But I'd like to look at different kinds of robots --

Проте я б хотів розглянути інші види роботів -

I want to make different kinds of robots.

я хочу створювати інших роботів.

And I take inspiration from the things that don't look like us,

Я надихаюсь тим, що не схоже на нас,

but look like these.

але натомість схоже на це.

So these are natural biological organisms

Це - природні біологічні організми,

and they do some really cool things that we can't,

які роблять те, чого не можемо ні ми,

and current robots can't either.

ні сучасні роботи.

They do all sorts of great things like moving around on the floor;

Вони займаються чудовими справами - рухаються по поверхні,

they go into our gardens and they eat our crops;

живуть у наших садах і їдять урожай,

they climb trees;

лазять по деревах,

they go in water, they come out of water;

плавають, вони походять з води;

they trap insects and digest them.

ловлять комах і перетравлюють.

So they do really interesting things.

Отже, вони здатні на цікаві справи.

They live, they breathe, they die,

Вони живуть, дихають, вмирають,

they eat things from the environment.

поїдають частки з довкілля.

Our current robots don't really do that.

Сучасні роботи такого не роблять.

Now, wouldn't it be great

Чи б не було це чудово,

if you could use some of those characteristics in future robots

якщо б можна було скористатися деякими з цих якостей у наступних роботах,

so that you could solve some really interesting problems?

щоб розв'язати деякі цікаві проблеми?

I'm going to look at a couple of problems now in the environment

Зараз я розгляну кілька актуальних проблем довкілля,

where we can use the skills and the technologies

у яких можна використати вміння і прийоми,

derived from these animals

запозичені з цих тварин

and from the plants,

і рослин.

and we can use them to solve those problems.

Це можна використати для розв'язання проблем.

Let's have a look at two environmental problems.

Погляньмо на дві проблеми довкілля.

They're both of our making --

Обидві створили ми.

this is man interacting with the environment

Ось людина взаємодіє з довкіллям

and doing some rather unpleasant things.

і робить неприємні речі.

The first one is to do with the pressure of population.

Перша пов’язана з тиском населення.

Such is the pressure of population around the world

Населення у світі таке велике,

that agriculture and farming is required to produce more and more crops.

що землеробству і фермерству доводиться збільшувати виробництво.

Now, to do that,

А щоб це робити,

farmers put more and more chemicals onto the land.

фермери все більше насичують землю хімікатами.

They put on fertilizers, nitrates, pesticides --

Вони застосовують добрива, нітрати, пестициди -

all sorts of things that encourage the growth of the crops,

різні сполуки, які змушують рости урожай,

but there are some negative impacts.

але це має і негативні наслідки.

One of the negative impacts is if you put lots of fertilizer on the land,

Один із негативних наслідків у тому, що якщо використовувати добрива -

not all of it goes into the crops.

не все піде у рослини.

Lots of it stays in the soil,

Багато залишиться у грунті,

and then when it rains,

і коли дощитиме -

these chemicals go into the water table.

ці хімікати потраплять у воду.

And in the water table,

А через грунтові води

then they go into streams, into lakes, into rivers

- у потічки, озера, річки

and into the sea.

і море.

Now, if you put all of these chemicals, these nitrates,

Якщо цими хімікатами і нітратами насичувати

into those kinds of environments,

ці екосистеми -

there are organisms in those environments that will be affected by that --

організми, які там живуть, постраждають.

algae, for example.

Наприклад, водорості.

Algae loves nitrates, it loves fertilizer,

Водорості полюбляють нітрати і добрива,

so it will take in all these chemicals,

тому вони вберуть в себе ці хімікати

and if the conditions are right, it will mass produce.

і при належних умовах розмножаться.

It will produce masses and masses of new algae.

Виникнуть маси нових водоростей.

That's called a bloom.

Це називають цвітінням.

The trouble is that when algae reproduces like this,

При такому розмноженні водоростей проблема у тому, що

it starves the water of oxygen.

вони поглинають кисень з води.

As soon as you do that,

Як тільки це трапляється,

the other organisms in the water can't survive.

інші живі організми у воді не виживають.

So, what do we do?

Що ж робити?

We try to produce a robot that will eat the algae,

Ми намагаємося зробити робота, який їсть водорості

consume it and make it safe.

і безпечно позбавляється від них.

So that's the first problem.

Це була перша проблема.

The second problem is also of our making,

Друга проблема теж спричинена людьми

and it's to do with oil pollution.

і пов’язана з нафтовим забрудненням.

Now, oil comes out of the engines that we use,

Нафта протікає з моторів, якими ми користуємося,

the boats that we use.

та човнів.

Sometimes tankers flush their oil tanks into the sea,

Інколи судна проливають нафту з баків у море,

so oil is released into the sea that way.

і так у море потрапляє нафта.

Wouldn't it be nice if we could treat that in some way

Чи не було б чудово, якби ми могли це якось виправити,

using robots that could eat the pollution the oil fields have produced?

використовуючи роботів, які їдять забруднення від нафтового промислу?

So that's what we do.

Ми це і робимо.

We make robots that will eat pollution.

Створюємо роботів, які поїдають забруднення.

To actually make the robot,

Щоб виготовити робота,

we take inspiration from two organisms.

ми надихаємося двома живими організмами.

On the right there you see the basking shark.

Праворуч ви бачите китову акулу.

The basking shark is a massive shark.

Китова акула величезна.

It's noncarnivorous, so you can swim with it,

Вона не хижа, тому ви можете разом плавати,

as you can see.

як бачите.

And the basking shark opens its mouth,

Китова акула розкриває пащу

and it swims through the water, collecting plankton.

і плаває собі, збираючи планктон.

As it does that, it digests the food,

Під час цього вона перетравлює його

and then it uses that energy in its body to keep moving.

і використовує цю енергію для руху.

So, could we make a robot like that --

Чи могли б ми зробити такого робота -

like the basking shark that chugs through the water

як китова акула, яка пливе

and eats up pollution?

і поїдає забруднення?

Well, let's see if we can do that.

Подумаємо, чи це можна зробити.

But also, we take the inspiration from other organisms.

Крім того, ми надихаємося і іншими організмами.

I've got a picture here of a water boatman,

Ось картинка гребляка.

and the water boatman is really cute.

Гребляк дуже милий.

When it's swimming in the water,

Коли він плаває,

it uses its paddle-like legs to push itself forward.

то відштовхується веслоподібними лапками.

So we take those two organisms

Отож, беремо ці два організми

and we combine them together to make a new kind of robot.

і поєднуємо їх разом, щоб створити нового робота.

In fact, because we're using the water boatman as inspiration,

Через те, що ми надихаємося гребляком,

and our robot sits on top of the water,

і наш робот сидить на поверхні води

and it rows,

і веслує -

we call it the "Row-bot."

ми називаємо його "Веслобот".

So a Row-bot is a robot that rows.

Веслобот - це робот, що веслує.

OK. So what does it look like?

Добре. Як він виглядає?

Here's some pictures of the Row-bot,

Ось кілька фото Веслобота.

and you'll see,

Ви бачите -

it doesn't look anything like the robots we saw right at the beginning.

він зовсім не схожий на тих роботів, яких ми бачили на початку.

Google is wrong; robots don't look like that,

Ґуґл помиляється. Роботи виглядають не так,

they look like this.

а ось так.

So I've got the Row-bot here.

Ось в мене Веслобот.

I'll just hold it up for you.

Я підійму його для вас.

It gives you a sense of the scale,

Він подібний на ваги

and it doesn't look anything like the others.

і зовсім не схожий на інших роботів.

OK, so it's made out of plastic,

Він виготовлений з пластику.

and we'll have a look now at the components

Зараз ми подивимося на компоненти,

that make up the Row-bot --

з яких складається Веслобот,

what makes it really special.

і що в ньому особливого.

The Row-bot is made up of three parts,

Веслобот складається з трьох частин.

and those three parts are really like the parts of any organism.

Ці частини - наче частини будь-якого живого організму.

It's got a brain,

Він має мозок,

it's got a body

тіло

and it's got a stomach.

і шлунок.

It needs the stomach to create the energy.

Шлунок потрібен для створення енергії.

Any Row-bot will have those three components,

Кожен Веслобот має ці три деталі,

and any organism will have those three components,

як і кожен живий організм.

so let's go through them one at a time.

Розглянемо їх по черзі.

It has a body,

Він має тіло,

and its body is made out of plastic,

яке виготовлене з пластику

and it sits on top of the water.

і тримається на поверхні води.

And it's got flippers on the side here --

Він має ласти збоку -

paddles that help it move,

весла, які допомагають рухатись,

just like the water boatman.

як і гребляк.

It's got a plastic body,

Він має пластикове тіло,

but it's got a soft rubber mouth here,

але гумовий ротик тут

and a mouth here -- it's got two mouths.

і ось тут - він має два ротики.

Why does it have two mouths?

Чому він має два ротики?

One is to let the food go in

Один для того, щоб потрапляла їжа,

and the other is to let the food go out.

а інший - щоб вона виходила.

So you can see really it's got a mouth and a derriere,

Отож ви бачите - він має ротик і зад,

or a --

або -

(Laughter)

(Сміх)

something where the stuff comes out,

щось, звідки все виходить,

which is just like a real organism.

як і в живого організму.

So it's starting to look like that basking shark.

Він ще й нагадує китову акулу.

So that's the body.

Ось тіло.

The second component might be the stomach.

Другий компонент - шлунок.

We need to get the energy into the robot and we need to treat the pollution,

Треба, щоб робот мав енергію і міг справитись з забрудненням.

so the pollution goes in,

Забруднення входить у нього

and it will do something.

і щось відбувається.

It's got a cell in the middle here called a microbial fuel cell.

Він має посередині акумулятор під назвою "мікробна паливна батарея".

I'll put this down, and I'll lift up the fuel cell.

Я це покладу і підійму паливну батарею.

Here. So instead of having batteries,

Ось. Замість батарей,

instead of having a conventional power system,

замість звичайної системи живлення,

it's got one of these.

він має ось таке.

This is its stomach.

Це його шлунок.

And it really is a stomach

І це й справді шлунок.

because you can put energy in this side in the form of pollution,

Сюди може доходити енергія у формі забруднень,

and it creates electricity.

яка створює електрику.

So what is it?

То що це таке?

It's called a microbial fuel cell.

Це - мікробна паливна батарея.

It's a little bit like a chemical fuel cell,

Схоже на хімічну паливну батарею,

which you might have come across in school,

про яку ви, може, чули в школі

or you might've seen in the news.

чи бачили в новинах.

Chemical fuel cells take hydrogen and oxygen,

Хімічні паливні батареї комбінують водень

and they can combine them together and you get electricity.

і кисень для створення електрики.

That's well-established technology; it was in the Apollo space missions.

Цю усталену технологію застосовували в космічних місіях Аполлон.

That's from 40, 50 years ago.

Цю 40-50 років тому.

This is slightly newer.

А ця - трохи новіша.

This is a microbial fuel cell.

Це - мікробна паливна батарея

It's the same principle:

Принцип той самий:

it's got oxygen on one side,

з однієї сторони - кисень,

but instead of having hydrogen on the other,

але замість водню з іншої -

it's got some soup,

суп

and inside that soup there are living microbes.

з живих мікробів.

Now, if you take some organic material --

Якщо взяти органічний матеріал

could be some waste products, some food,

(наприклад, відходи, їжу,

maybe a bit of your sandwich --

кавалок бутерброда)

you put it in there, the microbes will eat that food,

і покласти сюди - то мікроби це з’їдять

and they will turn it into electricity.

і перетворять на електрику.

Not only that, but if you select the right kind of microbes,

Крім цього, якщо підібрати правильні види мікробів -

you can use the microbial fuel cell to treat some of the pollution.

можна використати мікробну паливну батарею для усунення забруднення.

If you choose the right microbes,

Одні види мікробів

the microbes will eat the algae.

поїдають водорості.

If you use other kinds of microbes,

Інші види мікробів

they will eat petroleum spirits and crude oil.

живляться бензином і сирою нафтою.

So you can see how this stomach could be used

Отже, бачимо, що цей шлунок можна використати

to not only treat the pollution

не тільки для боротьби з забрудненням,

but also to generate electricity from the pollution.

а й для вироблення енергії з забруднень.

So the robot will move through the environment,

Робот буде рухатись середовищем,

taking food into its stomach,

поїдати їжу,

digest the food, create electricity,

перетравлювати її, створюючи електрику,

use that electricity to move through the environment

користуватися електрикою для руху по середовищу

and keep doing this.

і так по колу.

OK, so let's see what happens when we run the Row-bot --

Подивимось, що відбувається, коли запустити Веслобота -

when it does some rowing.

коли він веслує.

Here we've got a couple of videos,

Ось є кілька відео,

the first thing you'll see -- hopefully you can see here

перше, що бачимо (сподіваюся, ви бачите) -

is the mouth open.

це відкриття рота.

The front mouth and the bottom mouth open,

Верхній і нижні роти відкриваються

and it will stay opened enough,

і залишаються відкритими,

then the robot will start to row forward.

потім робот гребе вперед.

It moves through the water

Він пливе по воді,

so that food goes in as the waste products go out.

їжа заходить, а відходи виходять.

Once it's moved enough,

Щойно він наплавався -

it stops and then it closes the mouth --

зупиняється і закриває рот -

slowly closes the mouths --

повільно закриває роти -

and then it will sit there,

і сидить собі,

and it will digest the food.

перетравлює їжу.

Of course these microbial fuel cells,

Мікробні паливні батареї, звісно,

they contain microbes.

складаються з мікробів.

What you really want is lots of energy

Нам потрібно якнайшвидше отримати

coming out of those microbes as quickly as possible.

багато енергії з цих мікробів.

But we can't force the microbes

Але ми не в силі змусити мікробів,

and they generate a small amount of electricity per second.

і вони виробляють зовсім мало енергії за секунду.

They generate milliwatts, or microwatts.

Міллівати або мікроватти.

Let's put that into context.

Розглянемо це в контексті.

Your mobile phone for example,

Наприклад, мобільник,

one of these modern ones,

з тих сучасніших,

if you use it, it takes about one watt.

при використанні споживає один ватт.

So that's a thousand or a million times as much energy that that uses

Це у тисячу чи мільйон раз більше, ніж здатна виробити

compared to the microbial fuel cell.

мікробна паливна батарея.

How can we cope with that?

Як тут дати раду?

Well, when the Row-bot has done its digestion,

Після того, як Веслобот закінчив перетравлювати

when it's taken the food in,

після прийняття їжі,

it will sit there and it will wait until it has consumed all that food.

він чекатиме, поки не з’їсть усю їжу.

That could take some hours, it could take some days.

Це може тривати кілька годин чи днів.

A typical cycle for the Row-bot looks like this:

Типова діяльність Веслобота виглядає так:

you open your mouth,

він відкриває ротик,

you move,

рухається,

you close your mouth

закриває рот

and you sit there for a while waiting.

і сидить якийсь час - чекає.

Once you digest your food,

Перетравивши їжу,

then you can go about doing the same thing again.

він може це робити знову.

But you know what, that looks like a real organism, doesn't it?

Знаєте, це ж схоже на живий організм, чи не так?

It looks like the kind of thing we do.

Це схоже на нашу діяльність.

Saturday night, we go out, open our mouths,

У суботній вечір ми гуляємо, відкриваємо

fill our stomachs,

роти, наповнюємо шлунки,

sit in front of the telly and digest.

сідаємо перед телеком і перетравлюємо.

When we've had enough, we do the same thing again.

По закінченні можемо знову те саме повторювати.

OK, if we're lucky with this cycle,

Якщо нам пощастить,

at the end of the cycle we'll have enough energy left over

то в кінці циклу ще залишиться досить енергії для

for us to be able to do something else.

іншої діяльності.

We could send a message, for example.

Наприклад, можна відправити повідомлення.

We could send a message saying,

Можемо відправити повідомлення:

"This is how much pollution I've eaten recently,"

"Ось скільки я з’їв забруднень"

or, "This is the kind of stuff that I've encountered,"

або: "Ось, на що я натрапив"

or, "This is where I am."

чи: "Ось, де я".

That ability to send a message saying, "This is where I am,"

Змога відправити повідомлення: "Ось, де я"

is really, really important.

насправді дуже важлива.

If you think about the oil slicks that we saw before,

Якщо згадати нафтові плями, які ми бачили раніше,

or those massive algal blooms,

чи масове цвітвння води,

what you really want to do is put your Row-bot out there,

то хочеться відправити туди Веслобота,

and it eats up all of those pollutions,

щоб він поїв всі забруднення,

and then you have to go collect them.

і піти їх забрати.

Why?

Чому?

Because these Row-bots at the moment,

Тому що сучасні Веслоботи,

this Row-bot I've got here,

цей Веслобот, якого я маю,

it contains motors, it contains wires,

містять в собі двигуни, шнури

it contains components which themselves are not biodegradable.

і компоненти, які самі по собі не є біорозкладні.

Current Row-bots contain things like toxic batteries.

Веслоботи містять навіть токсичні батареї.

You can't leave those in the environment,

Їх не можна лишати у довкіллі,

so you need to track them,

їх потрібно відстежувати,

and then when they've finished their job of work,

а після закінчення терміну роботи -

you need to collect them.

збирати.

That limits the number of Row-bots you can use.

Це зменшує кількість ваших робочих Веслоботів.

If, on the other hand,

З іншого боку,

you have robot a little bit like a biological organism,

якщо робот схожий на біологічний організм,

when it comes to the end of its life,

то при закінченні життєвого циклу

it dies and it degrades to nothing.

він вмирає і повністю рощеплюється.

So wouldn't it be nice if these robots,

Чи не було б чудово, якби ці роботи

instead of being like this, made out of plastic,

замість пластику

were made out of other materials,

були зроблені з інших матеріалів,

which when you throw them out there,

які би при викиданні

they biodegrade to nothing?

просто повністю розщеплялись?

That changes the way in which we use robots.

Це б змінило способи користування роботами.

Instead of putting 10 or 100 out into the environment,

Замість того, щоб розміщувати 10 чи 100 у середовищі

having to track them,

і їх відслідковувати,

and then when they die,

а після відпрацювання -

collect them,

збирати,

you could put a thousand,

можна розмістити тисячу,

a million, a billion robots into the environment.

мільйон, мільярд роботів у середовищі.

Just spread them around.

Просто розкинути їх довкола.

You know that at the end of their lives, they're going to degrade to nothing.

І ви знаєте, що в кінці своєї служби вони просто безслідно розкладуться.

You don't need to worry about them.

Не треба про них хвилюватися.

So that changes the way in which you think about robots

Це змінює нашу думку про роботів

and the way you deploy them.

і спосіб їх використання.

Then the question is: Can you do this?

Постає питання: Чи можна це зробити?

Well, yes, we have shown that you can do this.

Так, ми показали, що це можливо зробити.

You can make robots which are biodegradable.

Можна зробити біорозкладних роботів.

What's really interesting is you can use household materials

Цікаво, що можна використовувати побутові матеріали,

to make these biodegradable robots.

щоб зробити біорозкладних роботів.

I'll show you some; you might be surprised.

Я вам покажу. Ви здивуєтесь.

You can make a robot out of jelly.

Можна зробити робота з желе.

Instead of having a motor, which we have at the moment,

Замість двигуна, якого ми маємо на даному етапі,

you can make things called artificial muscles.

можна зробити штучні м’язи.

Artificial muscles are smart materials,

Штучні м’язи - це розумні матеріали,

you apply electricity to them,

коли на них діє електрика,

and they contract, or they bend or they twist.

вони скорочуються, згинаються або крутяться.

They look like real muscles.

На вигляд вони - як справжні м’язи.

So instead of having a motor, you have these artificial muscles.

Замість мотора маємо штучні м’язи.

And you can make artificial muscles out of jelly.

Їх можна виготовити з желе.

If you take some jelly and some salts,

Якщо взяти желе і сіль

and do a bit of jiggery-pokery,

і зробити певні махінації,

you can make an artificial muscle.

то можна зробити штучний м’яз.

We've also shown you can make the microbial fuel cell's stomach

Ми також показали, що можна зробити шлунок мікробної батареї

out of paper.

з паперу.

So you could make the whole robot out of biodegradable materials.

Тож можна виготовити цілого робота з біорозкладних матеріалів.

You throw them out there, and they degrade to nothing.

Якщо їх викинути, то вони просто розкладуться.

Well, this is really, really exciting.

Це справді дуже захопливо.

It's going to totally change the way in which we think about robots,

Це змінить наше уявлення про роботів,

but also it allows you to be really creative

а також дасть нам змогу проявити творчість

in the way in which you think about what you can do with these robots.

у тому, як можна застосувати цих роботів.

I'll give you an example.

Наведу один приклад.

If you can use jelly to make a robot --

Якщо можна скористатися желе для виготовлення робота -

now, we eat jelly, right?

(а ми їмо желе, правда?) -

So, why not make something like this?

то чому щось таке не створити?

A robot gummy bear.

Робот-желейний ведмедик.

Here, I've got some I prepared earlier.

Ось, я зробив таких раніше.

There we go. I've got a packet --

Ось так. В мене їх цілий пакет -

and I've got a lemon-flavored one.

є навіть зі смаком лимона.

I'll take this gummy bear -- he's not robotic, OK?

Я візьму цього желейного ведмедика - він не робот.

We have to pretend.

Уявімо.

And what you do with one of these is you put it in your mouth --

І ви кладете його до рота -

the lemon's quite nice.

лимонний досить смачний.

Try not to chew it too much, it's a robot, it may not like it.

Намагайтесь дуже не жувати його, цей робот такого не любить.

And then you swallow it.

Тоді ви ковтаєте його.

And then it goes into your stomach.

І він вирушає у ваш шлунок.

And when it's inside your stomach, it moves, it thinks, it twists, it bends,

Всередині шлунка він рухається, думає, крутиться, гнеться,

it does something.

він щось робить.

It could go further down into your intestines,

Може спуститись далі по кишечнику,

find out whether you've got some ulcer or cancer,

виявити виразку чи рак,

maybe do an injection, something like that.

можливо, зробити укол.

You know that once it's done its job of work,

Щойно він закінчив роботу -

it could be consumed by your stomach,

ваш шлунок може його спожити,

or if you don't want that,

а якщо ви цього не хочете -

it could go straight through you,

він може пройти через вас прямо

into the toilet,

у туалет

and be degraded safely in the environment.

і безпечно розкладатися в середовищі.

So this changes the way, again, in which we think about robots.

Знову ж таки, це змінює наше уявлення про роботів.

So, we started off looking at robots that would eat pollution,

Отже, ми почали з роботів, що їдять забруднення,

and then we're looking at robots which we can eat.

а потім розглянули роботів, яких можемо з’їсти ми.

I hope this gives you some idea

Сподіваюсь, це дає вам уявлення

of the kinds of things we can do with future robots.

про ті речі, які можна буде робити з роботами.

Thank you very much for your attention.

Дуже дякую за увагу.

(Applause)

(Оплески)