ابریشم، ماده ای از دنیای کهن تا دنیای فردا

سپاسگزارم خوشوقتم که اینجا هستم قصد دارم راجع به یک ماده جدید قدیمی صحبت کنم که همچنان به متحیر کردن ما ادامه می دهد، و ممکن است بر شیوه تفکر ما در مورد علم مواد، تکنولوژی پیشرفته-- تاثیر بگذارد و احتمالا"، در طول این مسیر، کارهایی برای سیستم دارویی ، بهداشت جهانی و کمک به احیای جنگلها همچنین انجام پذیرد. خوب این گفته میتواند مبالغه آمیز باشد. من کمی بیشتر توضیح می دهم. این ماده در واقع دارای ویژگیهایست که خیلی خوب اگر که واقعیت داشته باشد. با دوام است. این یک ماده با دوام است. که با آب و در دمای اطاق فرآوری می شود-- و با برنامه ریزی تجزیه پذیر است، بنابر این شما میتوانید آن را فورا" در یک لیوان آب حل کنید و یا آن را برای سالها نگه دارید. این قابل خوردن است، قابل کاشتن در بدن انسان است بدون هیچ ایجاد واکنشی به ایمنی بدن. در واقع این با بدن همسان می شود این فن آوریست، که میتواند کارهایی مانند میکرو الکترونیک ، و شاید فتونیک انجام دهد. این ماده چیزی شبیه این است. در حقیقت ماده ای که شما می بینید روشن و شفاف است. محتوی این ماده فقط آب و پروتئین است.

این ابریشم است. این نوع متفاوتی است از چیزی که ما معمولا" در مورد ابریشم فکر می کنیم. خوب سوال این است، چگونه چیزی را که از پنج هزار سال پیش تاکنون بوده را می توان دوباره اختراع کرد؟ به طور کلی ،در فرآیند کشف از طبیعت الهام گرفته می شود. ما متحیر کرم ابریشم بودیم-- کرم ابریشمی را که شما می بینید تار را می تند کرم ابریشم کار فوق العاده ای انجام می دهد: اواز دو ماده آب و پروتئین ، که در این غده هستند، استفاده می کند، برای ساخت ماده ای که برای محافظت ، بطور فوق العادهای با دوام است-- در مقایسه با تار مصنوعی. خوب در فرآیند مهندسی معکوس که در مورد آن می دانیم، و با آن آشنایی داریم، برای صنایع نساجی، صنایع نساجی پیله ها را باز می کند و سپس چیزهای فریبنده ای می بافد. ما می خواهیم بدانیم چگونه از آب و پروتئین این تار مایع بدست می آید.این تار طبیعی است.

دیدگاه این است که در واقع چگونه می توان مهندسی معکوس انجام داد و از پیله به غده رسید. و آب و پروتئی بدست آورد که مواد اولیه شما هستند. این دیگاهیست که که در دو دهه پیش که توسط کسی که من خیلی خوش شانس هستم که با او کار می کنم، دیوید کاپلن مطرح شد. خوب ما این مواد اولیه را می گیریم. این مواد اولیه برمی گردند به ساختمان اصلی آنها. سپس ما آن را برای چیزهای مختلف مورد استفاده قرار می دهیم--- برای مثال: مانند این فیلم. ما از چیز بسیار ساده ای بهره می گیریم. دستور ساخت این فیلمها بهر گرفتن ازاین حقیقت که این پروتئینها به شکل فوق العاده ای برای کاری که می کنند، باهوش هستند. آنهاراه خود- مونتاژی را پیدا کرده اند. خوب این دستور ساده ای است: راه حل ابریشم را بگیرید، این را بریزید، و برای خود-مونتاژی پروتئین منتظر بمانید. سپس پروتئین را جدا کرده و این فیلم را بدست آورید، به عنوان پروتئین فیلم که پیدا کننده یکدیگرند( آب تبخیر می شود).

ولی من مطرح کردم که فیلم نوعی فن آوریست. معنی آن چیست؟ این بدین معنی است شما می توانید آن را با برخی چیزهایی که نوعی تکنولوژی هستند مرتبط کنید، مثل میکروالکتریک و تکنولوژی بی نهایت کوچک ( نانو اسکیل ). تصویری ازاین دی وی دی در اینجا است برای نشان دادن نکته ای که ابریشم مکان یابی خیلی دقیقی را در سطح دنبال می کند ، این بدین معنی است که ما قادریم این ویژگیها را در ابعاد بینهایت کوچک( نانو اسکیل) تکثیر کنیم. خوب این اطلاعات را که در این دی وی دی است میتواند تکثیر کند. ما می توانیم اطلاعات این فیلم که با آب و پروتئین است را ذخیره کنیم. خوب ما چیزی را امتحان کردیم، یک پیام روی یک قطعه ابریشم نوشتیم، که در اینجاست ، پیام اینجاست. بیشتر شبیه دی وی دی، بوسیله نور می توانید آن را بخوانید این نیازمند یکپارچگی است، به همین دلیل است که من تصمیم گرفتم این کار را بر روی صحنه در مقابل هزاران نفر انجام دهم. خوب اجازه دهید ببینم. همانطور که می بینید فیلم در حال شفاف شدن است ، سپس ( تشویق تماشاگران) و جالبترین شاهکار این است که در واقع دست من هنوز به اندازه کافی برای انجام این کار باز است.

خوب وقتی شما چنین ویژگیهایی را در یک ماده دارید، می توانید خیلی کار ها را انجام دهید. در واقع محدود به فیلم نیست. این ماده می تواند قالبهای زیادی را بخود بگیرد. بعد شما متحیر می شوید، وفتی شما ترکیبات گوناگون نوری را انجام می دهید ویا میکرو منشورهای خطی، مانند نوار نورانی که روی کفش ورزشی تان دارید. و یا شما می توانید کار زیبایی انجام دهید اگر دوربینتان بتواند آن را ضبط کند، می توانید آن را بسازید. می توانید بعد سوم را به فیلم اضافه کنید. اگر زاویه درست باشد، در واقع شما می توانید یک هالوگرام را که از فیلم ابریشم نمایان می شود را ببینید. ولی کارهای دیگری هم می توانید بکنید. می توانید تصور کنید که شاید از این پس شما پروتئین خالص را بعنوان راهنمای نوری استفاده کنید، خوب ما الیاف نوری ساختیم .

اما ابریشم چند منظوره است و فراتراز اپتیک است. شما می توانید به قالبهای مختلف فکر کنید. برای مثال، اگر شما نگران دکتر رفتن و آمپول زدن هستید، ما میکروسوزن ( سوزن خیلی ریز) داریم. چیزی را که در صفخه نمایش می بینید یک تار موی انسان است که برروی سوزنی که از ابریشم ساخته شده است سوار شده... فقط به شما حسی ازانداره آن می دهد. شما می توانید کارهای بزرگتری انجام دهید. می توانید چرخ دنده و پیج و مهره بسازید... می توانید آن را از فروشگاه های عمده فروشی بخرید. همچنین چرخ دنده در آب نیز کار می کند. شما می توانید به گزینه های قطعات مکانیکی فکر کنید. و اگر به چیز خیلی محکم نیازمندید، شاید بتوانید این الیاف مایع را مورد استفاده قرار دهید. برای مثال برای جایگزینی رگهای جانبی، یا شاید یک قطعه استخوان کامل. خوب شما در اینجا مثال کوچکی از یک جمجمه کوچک دارید آنچه که ما می خوانیمش مینی یوریک است. ( خنده تماشاگران) اما شما می توانید برای مثال چیزهایی مانند لیوان را بسازید، و اگی کمی طلا به آن اظافه کنید، و اگر کمی ماده نیمه هادی به آن اظافه کنید می توانید حسگری (سنسوری) ایجاد کنید که بر روی غذا ها قرار گیرد. شما می توانید قطعات الکترونیکی بسازید که تا و بسته بندی شوند. . اگر پیشتاز مد هستید ، برخی خالکوبیهای ال ئی دی ابریشمی.

همانطور که می بینید این چند منظوره است. در قالبهای ماده ی، که شما میتوانید با ابریشم انجام دهید. اما اینجا برخی صفات منحصر به فرد است. منظورم این است که چرا شما می خواهید همه اینها را بطور واقعی انجام دهید؟ من خیلی خلاصه در اول سخنم ذکر کردم : که پروتئین زیست تخریب پذیر و زیست سازگار است. در اینجا شما عکس بخشی از یک بافت را می بینید زیست تخریبی و زیست سازگاری ، به چه معنی است؟ شما می توانید آن را در بدن بکارید بدون نیاز به بازیابی چیزی که در بدن قرار دادید. بدین معنی که همه تجهیزاتی که قبلا دیده اید در این فرمت، در اصل می توانند( در بدن )کاشته و ناپدید شوند. چیزی که شما در ابن بخش از بافت می بینید، در حقیقت شما نوار بازتابنده را می بینید. بیشتر شبیه اینکه شما در شب در اتومبیل ببینید پس در صورتی که بافت را نورانی کنید شما می توانید آن را ببینید، شما می توانید قسمت عمیقتر بافت را ببینید زیرا در اینجا نوار بازتابنده ای وجود دارد که از ابریشم ساخته شده است. و در اینجا می بینید، که این با بافت همسان شده است. تنها همسانی مجدد با بدن انسان تنها نکته این ماده نیست. اما همسانی مجدد با محیط زیست بسیار مهم است. شما یک ساعت دارید، پروتئین دارید، و حالا یک لیوان ابریشمی مثل این می توانی آنرا دور بنیندازید بدون اینکه احساس گناه برای آلوده کردن محیط زیست کنید. ( تشویق تماشاگران) بر خلاف لیوان پلاستیکی که متاسفانه محل دفع زباله های ما را پر می کنند. این خوراکیست. بنابر این می توانید بسته بندی هوشمندانه ای برای غذا داشته باشید که بتوانید با غذا آن را بپزید. این مزه خوبی ندارد، قصد دارم که کاری برایش بکنم.

ولی احتمالا" چیز فابل توجهی این است که این حلقه کامل است ابریشم در زمان فرآیند خود- مونتاژی مانند پیله ابریشم برای ماده بیوشیمی رفتار می کند. اگر شما دستورالعمل را تفییر دهید، و چیزی اضافه کنید وقتی آن را می ریزید... چیزی را به دستوالعمل ابریشم مایع افزودید... که این چیزها آنزیمها یا پادتن ، یا واکسن، در فرآیند خود-مونتاژی محافطت کردن از عملکرد بیلوژیکی این ضربان است. پس مواد سازگار با محیط زیست و تعاملی( کنش و واکنشی) را می سازد. آن پیچی که قبلا" درباره اش فکر کردید( صحبت شد) می تواند برای پیچ کردن استخوانها به یکدیگر- استخوان شکسته به یکدیگر- مورد استفاده قرارگیرد و همزمان دارو را تزریق کند، در حالی که استخوان شما التیام می یابد. برای مثال و یا می توانید دارو را در کیفتان بگذارید نه در یخچالتان. ما یک کارت ابریشمی ساختیم با پنی سیلین در آن. ما پنی سلین را در 60 درجه سانتیگراد نگهداری می کنیم، یا 140 درجه فارنهایت، برای مدت دو ماه بدون از دست دادن اثر پنی سیلین. خوب این می تواند باشد--- ( تشویق تماشاگران) که که به طور بالقوه جایگزین خوبی برای انرژی خورشیدی یخچال بر روی شترها است. البته اگر نتوانید از آن استفاده کنید بی فایده است.

ویژگی منحصر بفرد دیگری در این ماده است که این مواد دارای خاصیت برنامه دهی برای تجزیه شدن هستند. خوب چیزی که شما اینجا می بینید تفاوت دارد. در بالا، شما یک فیلم دارید که برنامه ریزی شده که تجزیه ( حل) نشود، و در پائین، فیلمی که برنامه ریزی شده که در آب تجزیه (حل) شود، است چیزی که می بینید در پائین محتوی فیلم است که ،جدا شده . این به ما اجازه بازیابی آنجه که ما قبلا" ذخیره کرده بودیم را می دهد. این اجازه کنترل انتقال داروها را می دهد برای بازگشت دوباره به محیط در همه قالبهایی که شما دیده اید.

موضوع بحثی که ما داریم در واقع یک تار( ابریشم) است. ما هیجان زده با این ایده هستیم که هر چه که بخواهید انجام دهید، آیا می خواهید رگ و یایک استخوان را جایگزین کنید، یا شاید در ماکرو الکتریک مقاومتری داشته باشد، شاید یک فنجان قهوه بنوشید یدون احساس گناه، وآن را دور بیندازید، و شاید حمل دارویتان در کوله پشتیتان، تزریق آنها به بدنتان یا حمل آنها در سراسر صحرا، جواب همه در این تار ابریشم است.

سپاسگزارم

(تشویق تماشاگران)