TEDxCaltech
Angela Belcher: Using nature to grow batteries
Angela Belcher. Sobre el uso de la naturaleza para crear baterías.
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Inspirada por una concha de abulón, Angela Belcher programa virus para crear elegantes estructuras a escala nanométrica que los humanos pueden usar. Seleccionando los genes de alto desempeño en una evolución dirigida, ella ha producido virus que pueden construir nuevas y poderosas baterías, combustibles de hidrógeno limpios y celdas solares mejores que cualquiera. En TEDxCaltech nos muestra cómo se hace.
Angela Belcher - Biological engineer
Angela Belcher looks to nature for inspiration on how to engineer viruses to create extraordinary new materials. Full bio
Angela Belcher looks to nature for inspiration on how to engineer viruses to create extraordinary new materials. Full bio
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I thought I would talk a little bit about how nature makes materials.
0
0
3000
Voy a platicar un poco acerca del modo en que la naturaleza crea materiales.
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I brought along with me an abalone shell.
1
3000
2000
Traje una concha de abulón.
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This abalone shell is a biocomposite material
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5000
3000
Esta concha de abulón es un material bio-compuesto
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that's 98 percent by mass calcium carbonate
3
8000
3000
y el 98% de su masa es carbonato de calcio,
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and two percent by mass protein.
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11000
2000
el otro 2% es proteína.
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Yet, it's 3,000 times tougher
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13000
2000
Con todo ello, es 3,000 veces más duro
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than its geological counterpart.
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15000
2000
que su contraparte geológica.
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And a lot of people might use structures like abalone shells,
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17000
3000
Y mucha gente podría usar estructuras como las conchas de abulón.
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like chalk.
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20000
2000
como tiza.
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I've been fascinated by how nature makes materials,
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22000
2000
Estoy fascinada por la manera en la que la naturaleza hace materiales
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and there's a lot of sequence
10
24000
2000
y hay mucha secuencia
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to how they do such an exquisite job.
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26000
2000
en cómo hacen un trabajo tan exquisito.
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Part of it is that these materials
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28000
2000
Parte de ello es que estos materiales
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are macroscopic in structure,
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30000
2000
son macroscópicos en su estructura.
00:47
but they're formed at the nanoscale.
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32000
2000
pero se forman en una nano-escala
00:49
They're formed at the nanoscale,
15
34000
2000
Se construyen a nano-escala,
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and they use proteins that are coded by the genetic level
16
36000
3000
y usan proteínas que están codificadas a nivel genético.
00:54
that allow them to build these really exquisite structures.
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39000
3000
que les permiten construir estas exquisitas estructuras.
00:57
So something I think is very fascinating
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42000
2000
Hay algo que encuentro verdaderamente fascinante
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is what if you could give life
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44000
3000
y es: ¿Qué pasaría si pudieras dar vida
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to non-living structures,
20
47000
2000
a estructuras no vivas,
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like batteries and like solar cells?
21
49000
2000
como baterías y celdas solares?
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What if they had some of the same capabilities
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51000
2000
¿Qué tal si tuvieran algunas de las mismas capacidades
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that an abalone shell did,
23
53000
2000
que la concha de abulón?
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in terms of being able
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55000
2000
Es decir ¿Podrían ser capaces
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to build really exquisite structures
25
57000
2000
de construir estructuras exquisitas
01:14
at room temperature and room pressure,
26
59000
2000
a presión y temperatura ambiente,
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using non-toxic chemicals
27
61000
2000
usando materiales no tóxicos
01:18
and adding no toxic materials back into the environment?
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63000
3000
y sin emitir compuestos tóxicos al medio ambiente?
01:21
So that's the vision that I've been thinking about.
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66000
3000
Esa es la visión que tengo en mente.
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And so what if you could grow a battery in a Petri dish?
30
69000
2000
¿Qué tal si pudiéramos hacer crecer una batería en una caja de petri?
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Or, what if you could give genetic information to a battery
31
71000
3000
O, ¿Qué tal si pudiéramos darle información genética a una batería
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so that it could actually become better
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74000
2000
que pudiera mejorar su desempeño
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as a function of time,
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76000
2000
como función del tiempo,
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and do so in an environmentally friendly way?
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78000
2000
y de forma ambientalmente amigable?
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And so, going back to this abalone shell,
35
80000
3000
Volvamos a la concha de abulón,
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besides being nano-structured,
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83000
2000
además de tener una nano-estructura
01:40
one thing that's fascinating,
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85000
2000
otra cosa que es fascinante,
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is when a male and a female abalone get together,
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87000
2000
es que cuando el abulón macho y la hembra se juntan,
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they pass on the genetic information
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89000
2000
pasan su información genética
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that says, "This is how to build an exquisite material.
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91000
3000
que dice: "Esta es la manera de hacer un material exquisito.
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Here's how to do it at room temperature and pressure,
41
94000
2000
Aquí dice como hacerlo a temperatura y presión ambientales,
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using non-toxic materials."
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96000
2000
usando materiales no tóxicos."
01:53
Same with diatoms, which are shown right here, which are glasseous structures.
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98000
3000
Igual con las diatomeas, que se muestran aquí y que tienen estructuras vidriadas.
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Every time the diatoms replicate,
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101000
2000
Cada vez que la diatomea se replica,
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they give the genetic information that says,
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103000
2000
lleva consigo la información genética que dice,
02:00
"Here's how to build glass in the ocean
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105000
2000
"He aquí cómo construir vidrio en el océano
02:02
that's perfectly nano-structured.
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107000
2000
que es una perfecta nano-estructura.
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And you can do it the same, over and over again."
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109000
2000
Y puedes hacer lo mismo una y otra vez."
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So what if you could do the same thing
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111000
2000
¿Qué tal si pudiéramos hacer lo mismo
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with a solar cell or a battery?
50
113000
2000
con una celda solar o una batería?
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I like to say my favorite biomaterial is my four year-old.
51
115000
3000
Me gusta decir que mi biomaterial favorito es mi hijo de cuatro años.
02:13
But anyone who's ever had, or knows, small children
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118000
3000
Pero cualquiera que haya tenido o conozca a niños pequeños
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knows they're incredibly complex organisms.
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121000
3000
sabe que son organismos increíblemente complejos.
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And so if you wanted to convince them
54
124000
2000
Y que si quieres convencerlos
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to do something they don't want to do, it's very difficult.
55
126000
2000
de hacer algo que no quieren, es súper difícil.
02:23
So when we think about future technologies,
56
128000
3000
Así que cuando pensamos acerca de futuras tecnologías,
02:26
we actually think of using bacteria and virus,
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131000
2000
pensamos en usar bacterias y virus,
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simple organisms.
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133000
2000
organismos simples.
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Can you convince them to work with a new toolbox,
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135000
2000
¿Pueden ustedes convencerlos que trabajen con nuevas herramientas,
02:32
so that they can build a structure
60
137000
2000
de manera que puedan construir una estructura
02:34
that will be important to me?
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139000
2000
que sea importante para mí?
02:36
Also, when we think about future technologies,
62
141000
2000
También pensamos acerca de tecnologías del futuro.
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we start with the beginning of Earth.
63
143000
2000
Comencemos con el inicio de la Tierra.
02:40
Basically, it took a billion years
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145000
2000
Básicamente le tomó un millardo de años
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to have life on Earth.
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147000
2000
generar vida en el planeta.
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And very rapidly, they became multi-cellular,
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149000
2000
Y de manera muy rápida se convirtió en multicelular,
02:46
they could replicate, they could use photosynthesis
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151000
3000
que podía replicarse y podía usar fotosíntesis
02:49
as a way of getting their energy source.
68
154000
2000
para conseguir su propia energía.
02:51
But it wasn't until about 500 million years ago --
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156000
2000
Pero no fue sino hasta hace 500 millones de años
02:53
during the Cambrian geologic time period --
70
158000
2000
durante la era geológica del Cámbrico
02:55
that organisms in the ocean started making hard materials.
71
160000
3000
que los organismos del océano empezaron a hacer materiales duros.
02:58
Before that, they were all soft, fluffy structures.
72
163000
3000
Antes de eso todo era suave, estructuras esponjosas.
03:01
And it was during this time
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166000
2000
Y fue durante ese tiempo
03:03
that there was increased calcium and iron
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168000
2000
que hubo un incremento de calcio, hierro
03:05
and silicon in the environment,
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170000
2000
y silicio en el ambiente.
03:07
and organisms learned how to make hard materials.
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172000
3000
Y los organismos aprendieron cómo hacer materiales duros.
03:10
And so that's what I would like be able to do --
77
175000
2000
Así que eso es lo que me gustaría hacer,
03:12
convince biology
78
177000
2000
convencer a los seres vivos
03:14
to work with the rest of the periodic table.
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179000
2000
para que trabajen con el resto de la tabla periódica.
03:16
Now if you look at biology,
80
181000
2000
Ahora que miremos a la vida,
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there's many structures like DNA and antibodies
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183000
2000
hay muchas estructuras como el DNA y los anticuerpos
03:20
and proteins and ribosomes that you've heard about
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185000
2000
y proteínas y ribosomas de los que ustedes han oído hablar
03:22
that are already nano-structured.
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187000
2000
ellos son de hecho nano-estructuras.
03:24
So nature already gives us
84
189000
2000
La naturaleza nos da de manera natural
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really exquisite structures on the nanoscale.
85
191000
2000
estructuras exquisitas a nivel de nano-escala.
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What if we could harness them
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193000
2000
¿Qué tal si pudiéramos domesticarlas
03:30
and convince them to not be an antibody
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195000
2000
y convencerlas de no ser un anticuerpo
03:32
that does something like HIV?
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197000
2000
que hace algo como el HIV?
03:34
But what if we could convince them
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199000
2000
¿Pero qué tal su pudiéramos convencerlas
03:36
to build a solar cell for us?
90
201000
2000
de construir una celda solar para nosotros?
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So here are some examples: these are some natural shells.
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203000
2000
Aquí hay algunos ejemplos: Estas son algunas conchas naturales.
03:40
There are natural biological materials.
92
205000
2000
Estos son materiales biológicos naturales.
03:42
The abalone shell here -- and if you fracture it,
93
207000
2000
La concha de abulón aquí, y si acaso la rompes,
03:44
you can look at the fact that it's nano-structured.
94
209000
2000
puedes ver el hecho de que es una nano-estructura.
03:46
There's diatoms made out of SIO2,
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211000
3000
Estas son diatomeas, hechas de SIO2,
03:49
and they're magnetotactic bacteria
96
214000
2000
y estas son bacterias magneto-tácticas
03:51
that make small, single-domain magnets used for navigation.
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216000
3000
que hacen pequeños imanes permanentes usados para navegación.
03:54
What all these have in common
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219000
2000
Lo que todas ellas tienen en común
03:56
is these materials are structured at the nanoscale,
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221000
2000
es que estos materiales tienen estructuras a nivel de nano-escala,
03:58
and they have a DNA sequence
100
223000
2000
y que tienen una secuencia de ADN
04:00
that codes for a protein sequence
101
225000
2000
que codifica una secuencia proteica,
04:02
that gives them the blueprint
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227000
2000
así que eso les da el bosquejo
04:04
to be able to build these really wonderful structures.
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229000
2000
para que puedan construir estas maravillosas estructuras.
04:06
Now, going back to the abalone shell,
104
231000
2000
Ahora, volviendo a la concha de abulón,
04:08
the abalone makes this shell by having these proteins.
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233000
3000
el abulón hace esta concha teniendo consigo estas proteínas.
04:11
These proteins are very negatively charged.
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236000
2000
Estas proteínas tienen cargas muy negativas.
04:13
And they can pull calcium out of the environment,
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238000
2000
Y podrían sacar calcio del medio ambiente,
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put down a layer of calcium and then carbonate, calcium and carbonate.
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240000
3000
poner una capa de calcio y después carbonato, calcio y carbonato.
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It has the chemical sequences of amino acids,
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243000
3000
Tiene la secuencia química de amino-ácidos
04:21
which says, "This is how to build the structure.
110
246000
2000
que dice, "Así es como se arma la estructura.
04:23
Here's the DNA sequence, here's the protein sequence
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248000
2000
Aquí viene la secuencia de DNA, aquí la secuencia de proteínas
04:25
in order to do it."
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250000
2000
para armar todo."
04:27
And so an interesting idea is, what if you could take any material that you wanted,
113
252000
3000
De aquí surge la idea: ¿Qué tal si pudieras tomar el material que quisieras,
04:30
or any element on the periodic table,
114
255000
2000
o cualquier elemento de la tabla periódica,
04:32
and find its corresponding DNA sequence,
115
257000
3000
y encontrar la secuencia de DNA que le corresponde,
04:35
then code it for a corresponding protein sequence
116
260000
2000
y despues codificar su secuencia proteica
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to build a structure, but not build an abalone shell --
117
262000
3000
para armar la estructura, pero no construir una concha de abulón --
04:40
build something that, through nature,
118
265000
2000
sino construir algo en lo que la naturaleza
04:42
it has never had the opportunity to work with yet.
119
267000
3000
nunca podido trabajar antes.
04:45
And so here's the periodic table.
120
270000
2000
Aquí esta la tabla periódica.
04:47
And I absolutely love the periodic table.
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272000
2000
Yo amo la tabla periódica.
04:49
Every year for the incoming freshman class at MIT,
122
274000
3000
Cada año doy una clase a los recién llegados al MIT,
04:52
I have a periodic table made that says,
123
277000
2000
Y les regalo una tabla periódica que dice,
04:54
"Welcome to MIT. Now you're in your element."
124
279000
3000
"Bienvenidos al MIT. Ahora están en su elemento."
04:57
And you flip it over, and it's the amino acids
125
282000
3000
Si le dan la vuelta, encontrarán los amino-ácidos
05:00
with the PH at which they have different charges.
126
285000
2000
con el pH en el que presentan diferentes cargas.
05:02
And so I give this out to thousands of people.
127
287000
3000
Le regalo esta tabla a miles de personas.
05:05
And I know it says MIT, and this is Caltech,
128
290000
2000
Ya sé que dice MIT y estamos en Caltech,
05:07
but I have a couple extra if people want it.
129
292000
2000
pero tengo unas que me sobran si acaso las quieren.
05:09
And I was really fortunate
130
294000
2000
Y fui realmente afortunada
05:11
to have President Obama visit my lab this year
131
296000
2000
de recibir al Presidente Obama en mi laboratorio este año
05:13
on his visit to MIT,
132
298000
2000
en su visita al MIT,
05:15
and I really wanted to give him a periodic table.
133
300000
2000
y de verdad que tenía ganas de regalarle una tabla periódica.
05:17
So I stayed up at night, and I talked to my husband,
134
302000
2000
Así que en una noche de insomnio le dije a mi esposo,
05:19
"How do I give President Obama a periodic table?
135
304000
3000
"¿Cómo le podría dar una tabla periódica al Presidente Obama?"
05:22
What if he says, 'Oh, I already have one,'
136
307000
2000
Que tal si me contesta, '¡Ah! Ya tengo una,'
05:24
or, 'I've already memorized it'?" (Laughter)
137
309000
2000
o, 'Ya me la sé de memoria'?"
05:26
And so he came to visit my lab
138
311000
2000
Y finalmente llegó a mi laboratorio
05:28
and looked around -- it was a great visit.
139
313000
2000
y miró alrededor -fue una gran visita.
05:30
And then afterward, I said,
140
315000
2000
Y después le dije
05:32
"Sir, I want to give you the periodic table
141
317000
2000
"Señor, quisiera darle una tabla periódica
05:34
in case you're ever in a bind and need to calculate molecular weight."
142
319000
4000
en caso de que algún día este en problemas y necesite calcular un peso molecular."
05:38
And I thought molecular weight sounded much less nerdy
143
323000
2000
Pensé que peso molecular sonaba mucho menos extraño
05:40
than molar mass.
144
325000
2000
que masa molecular.
05:42
And so he looked at it,
145
327000
2000
Así que la vio,
05:44
and he said,
146
329000
2000
y dijo,
05:46
"Thank you. I'll look at it periodically."
147
331000
2000
"Gracias. La voy a ver periódicamente."
05:48
(Laughter)
148
333000
2000
(Risas)
05:50
(Applause)
149
335000
4000
(Aplausos)
05:54
And later in a lecture that he gave on clean energy,
150
339000
3000
Y después en una presentación que él dio sobre energía limpia,
05:57
he pulled it out and said,
151
342000
2000
sacó su tabla y dijo,
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"And people at MIT, they give out periodic tables."
152
344000
2000
"Y hay gente en el MIT que regala tablas periódicas."
06:01
So basically what I didn't tell you
153
346000
3000
Así que básicamente, lo que no les he dicho
06:04
is that about 500 million years ago, organisms starter making materials,
154
349000
3000
es que hace 500 millones de años, los organismos empezaron a fabricar materiales,
06:07
but it took them about 50 million years to get good at it.
155
352000
2000
pero les tomó 50 millones de años ser buenos en eso.
06:09
It took them about 50 million years
156
354000
2000
Les tomó 50 millones de años
06:11
to learn how to perfect how to make that abalone shell.
157
356000
2000
aprender como perfeccionar el proceso de fabricación de la concha de abulón.
06:13
And that's a hard sell to a graduate student. (Laughter)
158
358000
2000
Y eso es algo difícil de venderle a un estudiante de posgrado.
06:15
"I have this great project -- 50 million years."
159
360000
3000
"Tengo este gran proyecto -50 millones de años."
06:18
And so we had to develop a way
160
363000
2000
Así que tuvimos que desarrollar un método
06:20
of trying to do this more rapidly.
161
365000
2000
para tratar de hacer esto más rápido.
06:22
And so we use a virus that's a non-toxic virus
162
367000
2000
Utilizamos un virus, un virus no tóxico,
06:24
called M13 bacteriophage
163
369000
2000
llamado bacteriófago M13
06:26
that's job is to infect bacteria.
164
371000
2000
cuyo trabajo es infectar una bacteria.
06:28
Well it has a simple DNA structure
165
373000
2000
Su DNA tiene una estructura simple
06:30
that you can go in and cut and paste
166
375000
2000
y le puedes simplemente cortar y pegar
06:32
additional DNA sequences into it.
167
377000
2000
secuencias adicionales de DNA.
06:34
And by doing that, it allows the virus
168
379000
2000
Y al hacer esto, permites que el virus
06:36
to express random protein sequences.
169
381000
3000
exprese secuencias aleatorias de proteínas.
06:39
And this is pretty easy biotechnology.
170
384000
2000
Y esta es una biotecnología sencilla.
06:41
And you could basically do this a billion times.
171
386000
2000
Y es posible hacer esto mil millones de veces.
06:43
And so you can go in and have a billion different viruses
172
388000
2000
Y puedes ir y tener mil millones de virus diferentes
06:45
that are all genetically identical,
173
390000
2000
que sean genéticamente idénticos,
06:47
but they differ from each other based on their tips,
174
392000
2000
pero que sean diferentes unos de otros por sus terminaciones
06:49
on one sequence
175
394000
2000
en una secuencia
06:51
that codes for one protein.
176
396000
2000
que codifica una proteína.
06:53
Now if you take all billion viruses,
177
398000
2000
Ahora, si tomamos mil millones de virus,
06:55
and you can put them in one drop of liquid,
178
400000
2000
y los ponemos en una gota de líquido,
06:57
you can force them to interact with anything you want on the periodic table.
179
402000
3000
podemos forzarlos a interactuar con cualquier cosa en la tabla periódica.
07:00
And through a process of selection evolution,
180
405000
2000
Y a través del proceso de selección-evolución,
07:02
you can pull one out of a billion that does something that you'd like it to do,
181
407000
3000
podemos obtener uno en mil millones que haga algo que nos gustaría que hiciera,
07:05
like grow a battery or grow a solar cell.
182
410000
2000
como fabricar una batería o una celda solar.
07:07
So basically, viruses can't replicate themselves; they need a host.
183
412000
3000
Para que los virus puedan replicarse necesitan un huésped.
07:10
Once you find that one out of a billion,
184
415000
2000
Una vez que encontramos ese uno en mil millones,
07:12
you infect it into a bacteria,
185
417000
2000
infectamos una bacteria,
07:14
and you make millions and billions of copies
186
419000
2000
y hacemos miles de millones de copias
07:16
of that particular sequence.
187
421000
2000
de esa secuencia en particular.
07:18
And so the other thing that's beautiful about biology
188
423000
2000
La otra cosa maravillosa de la biología
07:20
is that biology gives you really exquisite structures
189
425000
2000
es que la biología nos da exquisitas estructuras
07:22
with nice link scales.
190
427000
2000
con verdadera armonía.
07:24
And these viruses are long and skinny,
191
429000
2000
Estos virus son largos y delgados,
07:26
and we can get them to express the ability
192
431000
2000
y podemos hacer que expresen la habilidad
07:28
to grow something like semiconductors
193
433000
2000
de fabricar algo como semiconductores
07:30
or materials for batteries.
194
435000
2000
o materiales para baterías.
07:32
Now this is a high-powered battery that we grew in my lab.
195
437000
3000
Esta es una batería de alta potencia que fabricamos en mi laboratorio.
07:35
We engineered a virus to pick up carbon nanotubes.
196
440000
3000
Fabricamos un virus que utilizaba nanotubos de carbón.
07:38
So one part of the virus grabs a carbon nanotube.
197
443000
2000
Una parte del virus agarraba un nanotubo de carbón.
07:40
The other part of the virus has a sequence
198
445000
2000
La otra parte del virus tiene una secuencia
07:42
that can grow an electrode material for a battery.
199
447000
3000
que puede generar material para el electrodo de una batería.
07:45
And then it wires itself to the current collector.
200
450000
3000
Y después se conecta a sí mismo con el colector de corriente.
07:48
And so through a process of selection evolution,
201
453000
2000
Y a través del proceso de selección-evolución,
07:50
we went from being able to have a virus that made a crummy battery
202
455000
3000
vamos desde un virus que fabrica una batería sencilla
07:53
to a virus that made a good battery
203
458000
2000
hasta un virus que hace una buena batería
07:55
to a virus that made a record-breaking, high-powered battery
204
460000
3000
y hasta un virus que hace una batería de alta potencia capaz de romper records
07:58
that's all made at room temperature, basically at the bench top.
205
463000
3000
hecha totalmente a temperatura ambiente, básicamente en la mesa del laboratorio.
08:01
And that battery went to the White House for a press conference.
206
466000
3000
Y esa batería viajó hasta la Casa Blanca para una conferencia de prensa.
08:04
I brought it here.
207
469000
2000
La traje conmigo.
08:06
You can see it in this case -- that's lighting this LED.
208
471000
3000
Pueden ver en este caso, que mantiene esta lámpara encendida.
08:09
Now if we could scale this,
209
474000
2000
Si pudiéramos escalar esto,
08:11
you could actually use it
210
476000
2000
podríamos usarlo
08:13
to run your Prius,
211
478000
2000
para hacer rodar a su auto,
08:15
which is my dream -- to be able to drive a virus-powered car.
212
480000
3000
ese es mi sueño, poder manejar un auto alimentado por virus.
08:19
But it's basically --
213
484000
2000
El proceso es básicamente --
08:21
you can pull one out of a billion.
214
486000
3000
que puedas sacar uno de mil millones.
08:24
You can make lots of amplifications to it.
215
489000
2000
Poder hacer muchas copias del mismo.
08:26
Basically, you make an amplification in the lab,
216
491000
2000
Básicamente podríamos hacer una amplificación en el laboratorio.
08:28
and then you get it to self-assemble
217
493000
2000
Y después hacer que se auto-ensamble
08:30
into a structure like a battery.
218
495000
2000
para dar la estructura de una batería.
08:32
We're able to do this also with catalysis.
219
497000
2000
Podemos hacer esto con catalizadores.
08:34
This is the example
220
499000
2000
En este ejemplo
08:36
of photocatalytic splitting of water.
221
501000
2000
de un separador catalítico de agua.
08:38
And what we've been able to do
222
503000
2000
Y eso es lo que hemos podido hacer
08:40
is engineer a virus to basically take dye-absorbing molecules
223
505000
3000
modificar el virus para que absorba moléculas de tinta
08:43
and line them up on the surface of the virus
224
508000
2000
y ponerlas alineadas en la superficie del virus
08:45
so it acts as an antenna,
225
510000
2000
así que actúa como antena.
08:47
and you get an energy transfer across the virus.
226
512000
2000
y obtenemos una transferencia de energía a través del virus.
08:49
And then we give it a second gene
227
514000
2000
Y entonces le damos un segundo gen
08:51
to grow an inorganic material
228
516000
2000
para utilizar un material inorgánico
08:53
that can be used to split water
229
518000
2000
que pueda usarse para separar agua
08:55
into oxygen and hydrogen
230
520000
2000
en hidrógeno y oxígeno,
08:57
that can be used for clean fuels.
231
522000
2000
que puede usarse como combustible limpio.
08:59
And I brought an example with me of that today.
232
524000
2000
Hoy traje conmigo este ejemplo.
09:01
My students promised me it would work.
233
526000
2000
Mis alumnos me prometieron que funcionaría.
09:03
These are virus-assembled nanowires.
234
528000
2000
Estos son nano-cables ensamblados por virus.
09:05
When you shine light on them, you can see them bubbling.
235
530000
3000
Cuando les echamos la luz, pueden ver que hay un burbujeo.
09:08
In this case, you're seeing oxygen bubbles come out.
236
533000
3000
En este caso, están observando burbujas de oxígeno salir.
09:12
And basically, by controlling the genes,
237
537000
3000
Fundamentalmente, mediante el control de los genes,
09:15
you can control multiple materials to improve your device performance.
238
540000
3000
podemos controlar múltiples materiales y mejorar el desempeño de sus equipos.
09:18
The last example are solar cells.
239
543000
2000
El último ejemplo son las celdas solares.
09:20
You can also do this with solar cells.
240
545000
2000
Podemos hacer esto con celdas solares.
09:22
We've been able to engineer viruses
241
547000
2000
Hemos diseñado virus
09:24
to pick up carbon nanotubes
242
549000
2000
que pueden tomar nanotubos de carbono
09:26
and then grow titanium dioxide around them --
243
551000
4000
y depositar una capa de dióxido de titanio a su alrededor --
09:30
and use as a way of getting electrons through the device.
244
555000
4000
y usarlos para atrapar a los electrones en el aparato.
09:34
And what we've found is through genetic engineering,
245
559000
2000
Lo que encontramos es que a través de la ingeniería genética,
09:36
we can actually increase
246
561000
2000
podemos, de hecho, aumentar
09:38
the efficiencies of these solar cells
247
563000
3000
la eficiencia de estas celdas solares
09:41
to record numbers
248
566000
2000
hasta números récord
09:43
for these types of dye-sensitized systems.
249
568000
3000
para estos tipos de sistemas de celdas (Grätzel).
09:46
And I brought one of those as well
250
571000
2000
Traje conmigo también uno de estos
09:48
that you can play around with outside afterward.
251
573000
3000
con el que pueden jugar una vez que termine la sesión.
09:51
So this is a virus-based solar cell.
252
576000
2000
Esta es una celda solar generada por virus.
09:53
Through evolution and selection,
253
578000
2000
A través de la evolución y la selección,
09:55
we took it from an eight percent efficiency solar cell
254
580000
3000
llevamos la celda desde una eficiencia del 8%
09:58
to an 11 percent efficiency solar cell.
255
583000
3000
hasta una eficiencia de 11%
10:01
So I hope that I've convinced you
256
586000
2000
Espero haberles convencido
10:03
that there's a lot of great, interesting things to be learned
257
588000
3000
de que hay miles de cosas interesantes por aprender
10:06
about how nature makes materials --
258
591000
2000
acerca de cómo la naturaleza fabrica materiales --
10:08
and taking it the next step
259
593000
2000
y llevarlo un paso más adelante
10:10
to see if you can force,
260
595000
2000
para aprender cómo manejar,
10:12
or whether you can take advantage of how nature makes materials,
261
597000
2000
o cómo aprovechar la manera en la que la naturaleza fabrica materiales.
10:14
to make things that nature hasn't yet dreamed of making.
262
599000
3000
para crear cosas que la naturaleza ni siquiera ha soñado.
10:17
Thank you.
263
602000
2000
Gracias.
ABOUT THE SPEAKER
Angela Belcher - Biological engineerAngela Belcher looks to nature for inspiration on how to engineer viruses to create extraordinary new materials.
Why you should listen
With a bachelors in Creative Studies and a Ph.D. in Inorganic Chemistry, Angela Belcher has made a career out of finding surprising and innovative solutions to energy problems.
As head of the Biomolecular Materials Group at MIT, Belcher brings together the fields of materials chemistry, electrical engineering and molecular biology to engineer viruses that can create batteries and clean energy sources. A MacArthur Fellow, she also founded Cambrios Technologies, a Cambridge-based startup focused on applying her work with natural biological systems to the manufacture and assembly of electronic, magnetic and other commercially important materials. TIME magazine named her a climate-change hero in 2007.
Watch an animation of Angela Belcher's life story >>
Angela Belcher | Speaker | TED.com