TEDGlobal 2012
Catarina Mota: Play with smart materials
Катарина Мота: Играйте си с интелигентни материали
Filmed:
Readability: 5.1
1,134,063 views
Мастило, което провежда електричество; прозорец, който се превръща от прозрачен в непрозрачен с натискане на бутон; желе, което прави музика. Всичко това съществува и Катарина Мота казва: "Време е да играете с него". Мота ни води на пътешествие с удивителни и страхотни нови материали, обяснявайки, че единственият начин да разберем за какво стават е да експериментираме с тях, да ги чоплиме и да се забавляваме.
Catarina Mota - Maker
A TEDGlobal Fellow, Catarina Mota plays with "smart materials" -- like shape-memory alloys and piezoelectric structures that react to voltage -- and encourages others to do so too. Full bio
A TEDGlobal Fellow, Catarina Mota plays with "smart materials" -- like shape-memory alloys and piezoelectric structures that react to voltage -- and encourages others to do so too. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:16
I have a friend in Portugal
0
650
2248
Имам приятел в Португалия,
00:18
whose grandfather built a vehicle out of a bicycle
1
2898
2424
и дядо му конструира превозно средство от велосипед
00:21
and a washing machine so he could transport his family.
2
5322
3152
и машина за миене на съдове, за да може да превозва семейството си.
00:24
He did it because he couldn't afford a car,
3
8474
2544
Той направи това, защото не можеше да си позволи да купи кола,
00:26
but also because he knew how to build one.
4
11018
2904
но и защото знаеше, как да я конструира.
00:29
There was a time when we understood how things worked
5
13922
3136
В миналато разбирахме как нещата функционираха
00:32
and how they were made, so we could build and repair them,
6
17058
3832
и как са направени и можехме да ги конструираме и да ги поправяме
00:36
or at the very least
7
20890
1127
или поне
00:37
make informed decisions about what to buy.
8
22017
3480
да взимаме информирани решения какво да купуваме.
00:41
Many of these do-it-yourself practices
9
25497
2392
Много от тези неща, които конструирахме сами,
00:43
were lost in the second half of the 20th century.
10
27889
3209
изчезнаха през втората половина на 20-ти век.
00:46
But now, the maker community and the open-source model
11
31098
3672
Но сега, общността на производителите и моделът на отворено разработване
00:50
are bringing this kind of knowledge about how things work
12
34770
3148
доставят този вид знание за това, как нещата функционират
00:53
and what they're made of back into our lives,
13
37918
3195
и какво са допринесли в живота ни
00:57
and I believe we need to take them to the next level,
14
41113
3024
и мисля, че ни е нужно да ги отведем до следващото ниво,
01:00
to the components things are made of.
15
44137
2968
до компонентите, от които са направени.
01:03
For the most part, we still know
16
47105
2152
В повечето случаи все още знаем
01:05
what traditional materials like paper and textiles are made of
17
49257
3522
от какво са направени традиционните материали като хартия и текстил
01:08
and how they are produced.
18
52779
2029
и как се произвеждат.
01:10
But now we have these amazing, futuristic composites --
19
54808
4063
Но сега имаме тези удивителни, футуристични съставни композитни материали -
01:14
plastics that change shape,
20
58871
2203
пластмаса, която променя формата си,
01:16
paints that conduct electricity,
21
61074
2352
бои, които провеждат електричество,
01:19
pigments that change color, fabrics that light up.
22
63426
4416
пигменти, които сменят цвета, тъкани, които светят.
01:23
Let me show you some examples.
23
67842
3371
Нека ви покажа няколко примера.
01:30
So conductive ink allows us to paint circuits
24
74169
3716
Токопроводящо мастило ни позволява да рисуваме електрически вериги,
01:33
instead of using the traditional
25
77885
1943
вместо да използваме традиционните
01:35
printed circuit boards or wires.
26
79828
2598
печатни платки или жици.
01:38
In the case of this little example I'm holding,
27
82426
2389
В този малък пример, който държа,
01:40
we used it to create a touch sensor that reacts to my skin
28
84815
3881
създадахме сензор за допир, който реагира на кожата ми,
01:44
by turning on this little light.
29
88696
2715
като запалва тази малка светлина.
01:47
Conductive ink has been used by artists,
30
91411
3095
Проводящото мастило е било използвано от художници,
01:50
but recent developments indicate that we will soon be able
31
94506
3375
но съвременните открития показват, че скоро ще можем
01:53
to use it in laser printers and pens.
32
97881
4495
да го използваме в лазерни принтери и химикалки.
01:58
And this is a sheet of acrylic infused
33
102376
2330
Това е лист полиакрил, в който са сложени
02:00
with colorless light-diffusing particles.
34
104706
2796
безцветни разпръскващи светлината частици.
02:03
What this means is that, while regular acrylic
35
107502
2617
Това означава, че докато обикновеният полиакрил
02:06
only diffuses light around the edges,
36
110119
2348
разпръсква светлината само по ъглите,
02:08
this one illuminates across the entire surface
37
112467
3270
този полиакрил осветява цялата повърхност,
02:11
when I turn on the lights around it.
38
115737
2913
когато му включа светлина.
02:14
Two of the known applications for this material
39
118650
2302
Две от известните приложения на този материал
02:16
include interior design and multi-touch systems.
40
120952
5113
включват интериорен дизайн и мулти - тъч системи.
02:21
And thermochromic pigments
41
126065
2001
Термохромните пигменти
02:23
change color at a given temperature.
42
128066
2613
сменят цвета си при дадена температура.
02:26
So I'm going to place this on a hot plate
43
130679
2786
Ще сложа това на гореща повърхност,
02:29
that is set to a temperature only slightly higher than ambient
44
133465
3505
която е настроена на температура, която е малко по-висока от температурата на околната среда
02:32
and you can see what happens.
45
136970
5846
и можете да видите какво се случва.
02:38
So one of the principle applications for this material
46
142816
2760
Едно от основните приложения на този материал
02:41
is, amongst other things, in baby bottles,
47
145576
3242
е шишета биберони
02:44
so it indicates when the contents are cool enough to drink.
48
148818
5354
и той показва, кога съдържанието е достатъчно хладко, за да може да се пие.
02:50
So these are just a few of what are commonly known
49
154172
2756
Това са малко примери от това, което е известно
02:52
as smart materials.
50
156928
1909
като интелигентни материали.
02:54
In a few years, they will be in many of the objects
51
158837
2940
След няколко години, те ще бъдат в много от обектите
02:57
and technologies we use on a daily basis.
52
161777
3359
и технологиите, които използваме ежедневно.
03:01
We may not yet have the flying cars science fiction promised us,
53
165136
4214
Може все още да нямаме летящи коли, които научната фантастика ни е обещала,
03:05
but we can have walls that change color
54
169350
2369
но имаме стени, които променят цвета си,
03:07
depending on temperature,
55
171719
1762
в замисимост от температурата,
03:09
keyboards that roll up,
56
173481
1894
клавиатури, които могат да се сгъват
03:11
and windows that become opaque at the flick of a switch.
57
175375
4432
и прозорци, които стават непрозрачни с натискане на бутон.
03:15
So I'm a social scientist by training,
58
179807
2505
Аз по обучение съм социален учен
03:18
so why am I here today talking about smart materials?
59
182312
3857
и защо съм тук днес, говорейки за интелигентни материали?
03:22
Well first of all, because I am a maker.
60
186169
2713
Преди всичко, защото съм създател.
03:24
I'm curious about how things work
61
188882
2406
Любопитен съм, как нещата функционират
03:27
and how they are made,
62
191288
1627
и как са направени,
03:28
but also because I believe we should have a deeper understanding
63
192915
3308
но и защото вярвам, че трябва да разбираме повече
03:32
of the components that make up our world,
64
196223
2821
за съставните части, от които се състои света ни
03:34
and right now, we don't know enough about
65
199044
2480
и сега не знаем достатъчно за
03:37
these high-tech composites our future will be made of.
66
201524
3689
тези високи технологии, които ще бъдат въведени в бъдеще.
03:41
Smart materials are hard to obtain in small quantities.
67
205213
3525
Трудно е да се получат интелигентни материали в малки количества.
03:44
There's barely any information available on how to use them,
68
208738
4040
Почти няма информация за това, как да ги използваме
03:48
and very little is said about how they are produced.
69
212778
3897
и много малко е казано за това, как са произведени.
03:52
So for now, they exist mostly in this realm
70
216675
2667
Засега, те съществуват основно в царството
03:55
of trade secrets and patents
71
219342
2712
на търговските тайни и патентите,
03:57
only universities and corporations have access to.
72
222054
4112
до които само университетите и корпорациите имат достъп.
04:02
So a little over three years ago, Kirsty Boyle and I
73
226166
2849
Преди малко повече от три години, Кристи Бойл и аз
04:04
started a project we called Open Materials.
74
229015
3217
започнахме проект, наречен "Отворени Материали".
04:08
It's a website where we,
75
232232
1807
Това е уеб сайт, където ние
04:09
and anyone else who wants to join us,
76
234039
2512
и всеки, който иска да се присъедини към нас,
04:12
share experiments, publish information,
77
236551
3056
споделяме експерименти, публикуваме информация,
04:15
encourage others to contribute whenever they can,
78
239607
3200
и окуражаваме другите да допринесат, с всичко, което могат
04:18
and aggregate resources such as research papers
79
242807
4009
и да съберат ресурси, като изследователски доклади
04:22
and tutorials by other makers like ourselves.
80
246816
3340
и учебни материали от други създатели като нас.
04:26
We would like it to become a large,
81
250156
2622
Искаме това да стане голяма,
04:28
collectively generated database
82
252778
2538
колективно създадена база данни
04:31
of do-it-yourself information on smart materials.
83
255316
4293
на "направи си сам" информация за интелигентни материали.
04:35
But why should we care
84
259609
2220
Но защо трябва да ни интересува
04:37
how smart materials work and what they are made of?
85
261829
3763
как интелигентните материали функционират и от какво са направени?
04:41
First of all, because we can't shape what we don't understand,
86
265592
4178
Преди всичко, защото не можем да оформим това, което не разбираме
04:45
and what we don't understand and use
87
269770
2352
и това, което не разбираме и използваме
04:48
ends up shaping us.
88
272122
2208
ни оформя.
04:50
The objects we use, the clothes we wear,
89
274330
2752
Предметите, които използваме, дрехите, които носим,
04:52
the houses we live in, all have a profound impact
90
277082
3564
къщите, в които живеем, всичките те имам голям ефект върху
04:56
on our behavior, health and quality of life.
91
280646
3583
поведението ни, здравето ни и качеството ни на живот.
05:00
So if we are to live in a world made of smart materials,
92
284229
3141
Ако трябва да живеем в свят, който е направен от интелигентни материали,
05:03
we should know and understand them.
93
287370
3359
трябва да ги знаем и да ги разбираме.
05:06
Secondly, and just as important,
94
290729
2344
Второ и също толкова важно, е че
05:08
innovation has always been fueled by tinkerers.
95
293073
3360
иновациите винаги са били изобретявани от хора, които обичат да чоплят.
05:12
So many times, amateurs, not experts,
96
296433
3385
Толкова много пъти, аматьори, не експерти,
05:15
have been the inventors and improvers
97
299818
2319
са били изобретатели или подобрители
05:18
of things ranging from mountain bikes
98
302137
2480
на неща като планински велосипеди
05:20
to semiconductors, personal computers,
99
304617
3312
и полупроводници, персонални компютри,
05:23
airplanes.
100
307929
2939
самолети.
05:26
The biggest challenge is that material science is complex
101
310868
4029
Най-голямото предизвикателство е, че материалната наука е сложна
05:30
and requires expensive equipment.
102
314897
2496
и е нужно скъпо оборудване.
05:33
But that's not always the case.
103
317393
2168
Но това не винаги се случва.
05:35
Two scientists at University of Illinois understood this
104
319561
3588
Двама учени в университета в Илиноис разбраха това,
05:39
when they published a paper on a simpler method
105
323149
2600
когато публикуваха доклад за по-прост метод
05:41
for making conductive ink.
106
325749
2420
за производство на проводящо мастило.
05:44
Jordan Bunker, who had had
107
328169
1912
Джордан Бъкнър, който нямаше
05:45
no experience with chemistry until then,
108
330081
2960
никакъв опит по химия до преди това,
05:48
read this paper and reproduced the experiment
109
333041
2787
прочете този доклад и възпроизведе експеримента
05:51
at his maker space using only off-the-shelf substances
110
335828
4389
в работилницата си, като използваше само налични вещества
05:56
and tools.
111
340217
1592
и инструменти.
05:57
He used a toaster oven,
112
341809
1601
Използваше тостер
05:59
and he even made his own vortex mixer,
113
343410
2966
и дори сам създаде миксер,
06:02
based on a tutorial by another scientist/maker.
114
346376
4035
като четеше учебно ръководство от друг учен/производител.
06:06
Jordan then published his results online,
115
350411
2752
След това Джордан публикува резултатите си онлайн,
06:09
including all the things he had tried and didn't work,
116
353163
3488
като включи всички неща, които беще опитал без резултат,
06:12
so others could study and reproduce it.
117
356651
3144
така че, другите да могат да изучат и произведат отново.
06:15
So Jordan's main form of innovation
118
359795
2672
Основната форма на иновация на Джордан
06:18
was to take an experiment created in a well-equipped lab
119
362467
3879
беше да направи експеримент, създаден в добре оборудвана лаборатория
06:22
at the university
120
366346
1502
в университета
06:23
and recreate it in a garage in Chicago
121
367848
3187
и да го пресъздаде в гараж в Чикаго,
06:26
using only cheap materials and tools he made himself.
122
371035
4261
като използва само евтини материали и инструменти, които той е създал.
06:31
And now that he published this work,
123
375296
2273
И сега, когато публикува работата си,
06:33
others can pick up where he left
124
377569
1724
други могат да тръгнат оттам, откъдето той е спрял
06:35
and devise even simpler processes and improvements.
125
379293
4544
и да създадат дори по-прости процеси и подобрения.
06:39
Another example I'd like to mention
126
383837
2216
Друг пример, който искам да спомена,
06:41
is Hannah Perner-Wilson's Kit-of-No-Parts.
127
386053
3665
е "Комплект без части" на Хана Пернер Уилсън.
06:45
Her project's goal is to highlight
128
389718
2880
Целта на проекта й е да изтъкне
06:48
the expressive qualities of materials
129
392598
2472
изключителните качества на материалите,
06:50
while focusing on the creativity and skills of the builder.
130
395070
5024
като се фокусира върху съзидателността и уменията на конструктора.
06:55
Electronics kits are very powerful
131
400094
2440
Електронните комплекти са много силни
06:58
in that they teach us how things work,
132
402534
2552
в това, как ни учат, как функционират нещата,
07:00
but the constraints inherent in their design
133
405086
2976
но несъвършенствата в дизайна им
07:03
influence the way we learn.
134
408062
2160
влияят на начина, по който учим.
07:06
So Hannah's approach, on the other hand,
135
410222
2488
От друга страна, методът на Хана
07:08
is to formulate a series of techniques
136
412710
3216
е да формулира серия от техники
07:11
for creating unusual objects
137
415926
2699
за създаване на необикновени обекти,
07:14
that free us from pre-designed constraints
138
418625
2805
които ни освобождават от несъвършенствата на предварителния дизайн,
07:17
by teaching us about the materials themselves.
139
421430
3411
като ни учат за самите материали.
07:20
So amongst Hannah's many impressive experiments,
140
424841
2733
Сред многото значителни експерименти на Хана,
07:23
this is one of my favorites.
141
427574
1970
този е един от любимите ми.
07:25
["Paper speakers"]
142
429544
3417
["Четци на доклад"]
07:28
What we're seeing here is just a piece of paper
143
432961
3278
Тук виждаме парче хартия
07:32
with some copper tape on it connected to an mp3 player
144
436239
4442
с медна лента върху него, свързана с mp3 плейър
07:36
and a magnet.
145
440681
1653
и магнит.
07:38
(Music: "Happy Together")
146
442334
7649
(Музика: "Щастливи заедно")
07:48
So based on the research by Marcelo Coelho from MIT,
147
452931
3836
Въз основа на изследването на Марсело Коелхо от МИТ,
07:52
Hannah created a series of paper speakers
148
456767
2783
Хана създаде серия от четци на доклади,
07:55
out of a wide range of materials
149
459550
2403
с голям обхват от материали
07:57
from simple copper tape to conductive fabric and ink.
150
461953
4275
от проста медна лента до проводящ текстил и мастило.
08:02
Just like Jordan and so many other makers,
151
466228
2736
Точно като Джордан и много други създатели,
08:04
Hannah published her recipes
152
468964
1627
Хана публикува рецептите си
08:06
and allows anyone to copy and reproduce them.
153
470591
5134
и позволи на всички да ги копират и да ги въпроизвеждат.
08:11
But paper electronics is one of the most promising branches
154
475725
3204
Но електронните доклади са един от най-обещаващите клонове
08:14
of material science
155
478929
1807
на материалната наука
08:16
in that it allows us to create cheaper and flexible electronics.
156
480736
4202
в това, което ни позволява да създаваме по-евтина и гъвкава електроника.
08:20
So Hannah's artisanal work,
157
484938
2556
Занаятчийската работа на Хана
08:23
and the fact that she shared her findings,
158
487494
2248
и фактът, че тя сподели откритията си,
08:25
opens the doors to a series of new possibilities
159
489742
3820
отвори вратите за серия нови възможности,
08:29
that are both aesthetically appealing and innovative.
160
493562
5440
които са естетически привлекателни и иновативни.
08:34
So the interesting thing about makers
161
499002
2905
Интересното за нас
08:37
is that we create out of passion and curiosity,
162
501907
3043
е, че създаваме от страст и любопитство
08:40
and we are not afraid to fail.
163
504950
2079
и не се страхуваме да не успеем.
08:42
We often tackle problems from unconventional angles,
164
507029
3888
Често се справяме с проблеми от неконвенционални ъгли
08:46
and, in the process, end up discovering alternatives
165
510917
2989
и в процеса откриваме алтернативи
08:49
or even better ways to do things.
166
513906
2432
или дори по-добри начини да правим нещата.
08:52
So the more people experiment with materials,
167
516338
3768
Тъй че колкото повече хората експериментират с материали,
08:56
the more researchers are willing to share their research,
168
520106
3476
толкова повече изследователите искат да споделят изследването си,
08:59
and manufacturers their knowledge,
169
523582
2440
а производителите да споделят знанията си,
09:01
the better chances we have to create technologies
170
526022
2840
толкова по-добри шансове имаме да създадем технологии,
09:04
that truly serve us all.
171
528862
2938
които истински ни служат.
09:07
So I feel a bit as Ted Nelson must have
172
531800
2493
Чувствам се малко както трябва да се е чувствал,Тед Нелсън
09:10
when, in the early 1970s, he wrote,
173
534293
3711
когато, през първата половина на 1970-те години написа:
09:13
"You must understand computers now."
174
538004
2998
"Трябва да разберете компютрите сега".
09:16
Back then, computers were these large mainframes
175
541002
3854
Тогава, компютрите бяха тези големи мейнфрейми,
09:20
only scientists cared about,
176
544856
2130
за които се вълнуваха само учените
09:22
and no one dreamed of even having one at home.
177
546986
2720
и никой не мечтаеше да има компютър в къщи.
09:25
So it's a little strange that I'm standing here and saying,
178
549706
2976
Малко странно е, че стоя тук и казвам:
09:28
"You must understand smart materials now."
179
552682
3040
"Трябва да разберете интелигентните материали сега".
09:31
Just keep in mind that acquiring preemptive knowledge
180
555722
3736
Имайте в предвид, че изпреварващото знание
09:35
about emerging technologies
181
559458
2264
за появяващите се технологии,
09:37
is the best way to ensure that we have a say
182
561722
2397
е най-добрия начин да си осигурим глас в начина,
09:40
in the making of our future.
183
564119
2163
по който се създава бъдещето.
09:42
Thank you.
184
566282
2471
Благодаря.
09:44
(Applause)
185
568753
4000
(Аплодисменти)
ABOUT THE SPEAKER
Catarina Mota - MakerA TEDGlobal Fellow, Catarina Mota plays with "smart materials" -- like shape-memory alloys and piezoelectric structures that react to voltage -- and encourages others to do so too.
Why you should listen
A maker of things and open-source advocate, Catarina Mota is co-founder of openMaterials.org, a collaborative project dedicated to do-it-yourself experimentation with smart materials. This is a new class of materials that change in response to stimuli: conductive ink, shape-memory plastics, etc. Her goal is to encourage the making of things; to that end, she teaches hands-on workshops on high-tech materials and simple circuitry for both young people and adults--with a side benefit of encouraging interest in science, technology and knowledge-sharing. She's working on her PhD researching the social impact of open and collaborative practices for the development of technologies. In other words: Do we make better stuff when we work together? She is also a co-founder of Lisbon's hackerspace altLab.
Catarina Mota | Speaker | TED.com