فيورنزو أومينيتو: الحرير، المادة العتيقة للمستقبل

شكرا لكم. أنا متحمس بوجودي هنا. سأقوم بالحديث حول مادة جديدة لا تزال تواصل إدهاشنا، وقد تؤثر على طريقة تفكيرنا حول علم المواد، التكنولوجيا الفائقة -- وربما، على طول الطريق، القيام ببعض الأمور للطب والصحة العامة وإعادة التشجير كذلك. إذن هذا نوع من الكلام الجريء. سأخبركم أكثر قليلا. هذه المادة فعلا تتوفر على بعض الصفات تجعلها تبدو تقريبا في غاية الجودة حتى تكون صحيحة. إنها مستدامة، إنها مادة مستدامة تتم معالجتها كلية في الماء وفي درجة حرارة الغرفة -- وهي تتحلل بمؤقت، وبالتالي يمكن مشاهدتها تتحلل لحظيا في كأس من الماء أو جعلها ثابتة لسنوات. إنها صالحة للأكل، قابلة للزرع في الجسم البشري بدون أن تسبب أي ردود فعل مناعية. يتم في الواقع إدماجها في الجسم. وهي تكنولوجية، وبالتالي يمكن أن تقوم بمثل ما تقوم به الإلكترونيات الدقيقة، أو ربما الضوئيات. والمادة تبدو هكذا. في الواقع، هذه المادة التي ترون واضحة وشفافة. مركبات هذه المادة هي فقط الماء والبروتين.

إذن هذه المادة هي الحرير. حسنا إنها مختلفة نوعا ما عما نعتبره حريرا. إذن السؤال هو، كيف تعيد اختراع شيء متواجد منذ خمسة آلاف سنة؟ عملية الإكتشاف، عموما، تلهمها الطبيعة. وهكذا تعجبنا من دود الحرير -- دود الحرير ترونها هنا تغزل ليفها. دودة الحرير تقوم بأمر رائع: تستخدم هذين المكونين الإثنين، البروتين والماء، والموجودين في غدتها، لإنتاج مادة إستثنائية الصلابة للحماية -- إذن بالمقارنة مع الألياف التقنية مثل كيفلر. وهكذا في عملية الهندسة المعكوسة التي نعرفها، والتي ألفناها، في صناعة النسيج، صناعة النسيج تقوم بفك الشرنقة وتنسج أمورا باهرة. نريد أن نعرف كيف تنتقل من الماء والبروتين إلى كيلفر سائل، إلى هذا الكيلفر الطبيعي.

لذا فالتبصر هو كيف نقوم في الواقع بهندسة معكوسة على هذا والإنطلاق من الشرنقة إلى الغدة والحصول على الماء والبروتين والذي هو المادة الأولية. وهذا تبصر ظهر قبل حوالي عقدين من الزمان من طرف شخص أنا محظوظ بالعمل معه، ديفيد كابلان. وهكذا نحصل على هذه المادة الأولية. وهكذا ترجع المادة الأولية إلى لبنة البناء الأساسية. ثم نستخدم هذه للقيام بأمور مختلفة -- مثل الفيلم على سبيل المثال. ونستغل شيئا في غاية البساطة. وصفة إنتاج هذه الأفلام لاستغلال حقيقة أن البروتينات هي في غاية الذكاء فيما تقوم به. تجد طريقها للتجمع الذاتي. وهكذا فإن الوصفة بسيطة: تأخذ محلول الحرير، تصبه، ثم تنتظر البروتينات لتتجمع ذاتيا. وثم تفصل البروتين لتحصل على هذا الفيلم، أثناء إيجاد البروتينات لبعضها البعض وهي تتبخر.

لكن ذكرت أن الفيلم هو كذلك تقني. إذن ماذا يعني ذلك؟ يعني أنه يمكن استخدامه كوسيط مع بعض الأشياء التي التكنولوجية قياسيا، مثل الإلكترونيات الدقيقة والتكنولوجيا على المستوى النانوي. وصورة الDVD هنا هي فقط لإيضاح فكرة أن الحرير يتبع الطوبوغرافيات البالغة الرقة للسطح، ما يعني أنه يمكن أن يستنسخ خواص على المستوى النانوي. إذن سيكون قادرا على استنساخ المعلومات الموجودة على ال DVD. ويمكن أن نحفظ معلومات، ذاك هو الفيلم بالماء والبروتين. وبالتالي حاولنا أمرا، وكتبنا رسالة على قطعة من الحرير، والتي توجد هنا، والرسالة هناك. وتماما مثل الDVD، يمكن أن تقرأ بصريا. وهذا يتطلب يدا ثابتة، ولهذا قررت أن أقوم بالأمر على الخشبة أمام ألف شخص. إذن دعوني أر. لذا كما ترون الفيلم يمر بشفافية خلال هذا، ثم .. (تصفيق) والخاصية الأكثر بروزا هي أن يدي بقيت بالفعل ثابتة بما فيه الكفاية للقيام بذلك.

وبالتالي بمجرد الحصول على هذه السمات للمادة، حينها يمكن القيام بأمور كثيرة. إنها في الواقع غير محدودة بالأفلام. وبالتالي فالمادة يمكنها اتخاذ الكثير من الأشكال. ويمكن الذهاب بحماس أكثر، والقيام بمختلف المركبات البصرية أو مصفوفة موشور مجهري، مثل الشريط العاكس الذي يوجد في أحذية الركض. أو يمكن القيام بأمور جميلة بحيث، إن كان بإمكان الكاميرا الإلتقاط، يمكن إنجاز. يمكن إضافة بعدية ثالثة للفيلم. وإن كانت الزاوية مناسبة، يمكن بالفعل رؤية هولوغرام يظهر على فلم الحرير هذا. لكن يمكن القيام بأمور أخرى. يمكنكم تخيل أنه ربما آنذاك يمكن استخدام بروتين خالص لإرشاد الضوء، وهكذا فقد صنعنا أليافا ضوئية.

لكن الحرير متنوع ويذهب إلى ما وراء البصريات. ويمكنكم التفكير في مختلف الأشكال. إذن على سبيل المثال، إن كنتم تخافون من الذهاب إلى الطبيب وأن يتم حقنكم بإبرة، نعد مصفوفات إبرة مجهرية. ما ترونه هناك على الشاشة هو شعرة بشرية مركبة فوق الإبرة المصنوعة من الحرير -- فقط لإعطائكم فكرة عن الحجم. يمكن القيام بأمور أكبر. يمكن صناعة تروس وصمولة ومسامير لولبية -- والتي يمكنكم شراؤها من محلات Whole Foods. والتروس تعمل في ماء كذلك. إذن نفكر في قطع ميكانيكية بديلة. وربما يمكن إستخدام ذاك الكيلفر السائل إن احتجتم إلى شيء أقوى لتعويض الأوردة الطيفية، أو ربما عظمة بأكملها. إذن هنا ترون مثالا صغيرا لجمجة صغيرة -- التي نسميها يوريك مصغر. (ضحك) لكن يمكن إنتاج أشياء مثل أكواب، مثلا، وهكذا، إن أضفتم القليل من الذهب، إن أضفتم القليل من المركبات الفائقة الموصلية يمكن صناعة كواشف تلصق على سطح الأغذية. يمكن إنتاج قطع إلكترونية تطوى وتلف. أو إن كنتم تواقين للموضة، بعض الوشوم من الصمام المتألق الحرير.

وبالتالي هناك طلاقة، كما ترون، في أشكال المادة، التي يمكن أن تصنع من الحرير. لكن لا تزال هناك بعض الصفات المنفردة. أقصد، لماذا قد نود القيام بهذه الأمور كلها حقيقة؟ ذكرته باختصار في البدء؛ البروتينات تتحلل أحيائيا ومتوافقة أحيائيا. وترون هنا صورة لمقطع نسيجي. وبالتالي ما يعنيه ذلك، أنه يتحلل أحيائا ومتوافق أحيائيا؟ يمكن زرعها في الجسم دون الحاجة إلى انتزاع المزروع. ما يعني أن كل الأجهزة التي رأيتم من قبل وكل الأشكال، يمكن مبدئيا، زرعها فتختفي. وما ترونه هناك في مقطع النسيج، هو، في الحقيقة، ترون ذلك الشريط العاكس. إذن، ما يشبه إلى حد كبير ما ترونه ليلا من السيارة، فالفكرة هي انه يمكن رؤية، إن أضأتم النسيج، يمكن رؤية أجزاء أعمق من النسيج لأنه يوجد فيه ذلك الشريط العاكس المصنوع من الحرير. وترون هناك، يتم إدماجها في النسيج. ثم إدماجها في الجسم البشري ليس الأمر الوحيد. لكن الإندماج مع البيئة مهم. وبالتالي لدينا ساعة، ولدينا بروتين، والآن أكواب حرير مثل هذه يمكن أن ترمى دون الإحساس بالذنب. (تصفيق) على خلاف أكواب البوليسترين والتي تملأ مطارح النفايات يوميا للأسف. هي صالحة للأكل، وبالتالي يمكن تغليف الطعام بغلاف ذكي يمكن طبخه مع الطعام. طعمه ليسا جيدا، لذلك سأحتاج بعض المساعدة في هذا.

لكن الأمر الأكثر بروزا على الأرجح هو أنه يأتي في دائرة كاملة. الحرير، وأثناء عملية تجمعه الذاتي، يعمل مثل شرنقة بمادة حيوية. وبالتالي حين تغير الوصفة، وتضيف أشياء حين تصب -- إذن تضيف أشياء إلى محلول الحرير السائل -- بحيث تكون هذه الأشياء أنزيمات أو مضادات أجسام أو حقن، عملية التجمع الذاتي تقي الوظيفة البيولوجية لهذه الشوائب. وبالتالي تجعل المادة فاعلة بيئيا وتفاعلية. وبالتالي ذلك البرغي الذي فكرتم فيه سلفا يمكن في الواقع استعماله لربط عظمة مع بعضها البعض -- عظمة مكسرة مع بعضها البعض -- وإيصال العقاقير في نفسها، بينما تشفى العظمة، على سبيل المثال. أو يمكنكم وضع الأدوية في محفظة نقودكم بدل الثلاجة. فقد صنعنا بطاقة حرير ببنسيلين داخلها. وقمنا بحفظ البنسلين في 60 درجة مئوية، أي 140 درجة فهرنهايت، لمدة شهرين دون فقدان فعالية البنسلين. وبالتالي هذا قد يكون --- (تصفيق) يحتمل أن يكون بديلا جيدا لثلاجات الجمال التي تعمل بالشمس. وبالطبع، ليس هناك نفع للتخزين إن لم نستطع استخدامه.

وبالتالي هناك خاصية أخرى فريدة للمادة وهي أن هذه المواد تتوفر على، أنها يمكن برمجة تحللها. وبالتالي ما ترونه هناك هو الفرق. في الأعلى، لدينا فيلم تمت برمجته بحيث لا يتحلل، وفي الأسفل، فيلم تمت برمجته حتى يتحلل في الماء. وما ترونه هو أن الفيلم في الأسفل يطلق ما بداخله. وبالتالي يسمح باسترجاع ما تم تخزينه فيه من قبل. وهكذا يسمح بإيصال متحكم للأدوية واندماج مع البيئة في كل تلك الأشكال التي رأيتم.

وبالتالي الخيط الناظم للإكتشاف الذي لدينا هو في الواقع خيط ناظم. نحن متحمسون لفكرة أنه أي شيء تريد القيام به، سواء أردت تعويض وريد أو عظم، أو ربما إلكترونيات مجهرية أكثر استدامة، ربما شرب القهوة في كوب ثم رميه دون الشعور بالذنب، ربما حمل الأدوية في الجيب، إيصالها إلى داخل الجسم أو عبر الصحراء، الجواب قد يكون في خيط الحرير.

شكرا لكم.

(تصفيق)