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Jonathan Wilker: What sticky sea creatures can teach us about making glue
Jonathan Wilker: I molluschi ci insegnano a fare una colla tutta naturale!
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E se potessimo sfruttare il potere colloso delle creature marine quali cozze, ostriche e cirripedi, che si rifiutano di smuoversi anche sulle coste umide e tempestose? Immergetevi nel meraviglioso mondo degli animali che creano da soli colla e adesivi con lo scienziato Jonathan Wilker, e guardate in anteprima alcune delle cose pazzesche che possiamo imparare dal modo in cui lo fanno.
Jonathan Wilker - Scientist, engineer
Jonathan Wilker explores the science and engineering happening within our oceans. He works to understand the ways that sea creatures survive and how we can adapt their technologies to create new materials. Full bio
Jonathan Wilker explores the science and engineering happening within our oceans. He works to understand the ways that sea creatures survive and how we can adapt their technologies to create new materials. Full bio
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00:13
So I'd like you to join me
on a field trip,
on a field trip,
0
1306
2825
Vorrei che veniste con me
in questo viaggio,
in questo viaggio,
00:16
and I want to go to the beach,
and take you all to the beach
and take you all to the beach
1
4155
2810
voglio andare al mare
e portarvi tutti con me,
e portarvi tutti con me,
00:18
and so enjoy the sea air
and the salt spray.
and the salt spray.
2
6989
2079
a godere della brezza e della salsedine.
Andiamo sotto la superficie del mare.
00:21
And let's go down to the water's edge,
3
9092
1985
Noterete che siamo sballottati dalle onde
00:23
and you're going to notice is
we're getting knocked around by the waves,
we're getting knocked around by the waves,
4
11101
3341
00:26
and it's really difficult
to stay in place.
to stay in place.
5
14466
2023
e stare fermi è difficile.
Ma ora, guardate giù,
00:28
But now, look down,
6
16513
2159
ciò che vedrete
00:30
and what you're going to see
7
18696
1421
è che gli scogli sono coperti
di vari tipi di creature marine
di vari tipi di creature marine
00:32
is that the rocks are covered
by all sorts of sea creatures
by all sorts of sea creatures
8
20141
3032
che stanno lì ferme, senza problemi.
00:35
that are just staying
there in place, no problem.
there in place, no problem.
9
23197
2664
A quanto pare, se vogliamo sopravvivere
00:37
And it turns out
that if you want to survive
that if you want to survive
10
25885
2121
in questo ambiente così inospitale,
00:40
in this really demanding environment,
11
28030
1763
la nostra sopravvivenza dipende
dalla capacità di produrre colla.
dalla capacità di produrre colla.
00:41
your very existence is dependent
upon your ability to make glue, actually.
upon your ability to make glue, actually.
12
29817
4761
Lasciate che vi presenti
alcuni eroi della nostra storia,
alcuni eroi della nostra storia,
00:46
So let me introduce you
to some of the heroes of our story,
to some of the heroes of our story,
13
34602
3421
solo un paio.
00:50
just a few of them.
14
38047
1151
Queste sono cozze,
00:51
So these are mussels,
15
39222
1452
noterete che ricoprono gli scogli.
00:52
and you'll notice
they're covering the rocks.
they're covering the rocks.
16
40698
2341
00:55
They've made adhesives,
17
43063
1905
Hanno prodotto sostanze adesive
00:56
and they're sticking down on the rocks,
18
44992
1966
e stanno attaccate agli scogli,
oltre a essere attaccate tra loro.
00:58
and they're also sticking
to each other, actually.
to each other, actually.
19
46982
2335
Sono avvinghiate e formano un gruppo.
01:01
So they're hunkered down
together as a group.
together as a group.
20
49341
2193
Questo è un primo piano
di una barriera di ostriche.
di una barriera di ostriche.
01:03
This is a close-up photograph
of an oyster reef,
of an oyster reef,
21
51558
2627
Le ostriche sono eccezionali.
01:06
and oysters, they're amazing.
22
54209
2408
Si incollano tra loro
01:08
What they do is they cement to each other,
23
56641
3048
01:11
and they build these huge,
extensive reef systems.
extensive reef systems.
24
59713
2651
e creano queste enormi ed estese barriere,
01:14
They can be kilometers long,
they can be meters deep,
they can be meters deep,
25
62388
2780
che possono essere lunghe chilometri
e immergersi per parecchi metri
e immergersi per parecchi metri
01:17
and arguably, they're the most
dominant influence
dominant influence
26
65192
3381
e probabilmente sono
la principale influenza
la principale influenza
sullo stato di salute
dell'ecosistema marino costiero,
dell'ecosistema marino costiero,
01:20
on how healthy any coastal
marine ecosystem is going to be,
marine ecosystem is going to be,
27
68597
3040
perchè quello che fanno
è filtrare costantemente l'acqua
è filtrare costantemente l'acqua
01:23
because what they do
is they're filtering the water constantly,
is they're filtering the water constantly,
28
71661
3000
trattenendo sabbia e impurità.
01:26
they're holding sand and dirt in place.
29
74685
1897
In realtà altre specie
vivono all'interno di queste barriere.
vivono all'interno di queste barriere.
01:28
Actually, other species live
inside of these reefs.
inside of these reefs.
30
76606
2953
Se pensate a cosa accade
quando c'è una tempesta,
quando c'è una tempesta,
01:31
And then, if you think about
what happens when a storm comes in,
what happens when a storm comes in,
31
79583
3055
se le onde si innalzano bruscamente,
prima colpiscono miglia di barriera
prima colpiscono miglia di barriera
01:34
if the storm surge
first has to hit miles of these reefs,
first has to hit miles of these reefs,
32
82662
4176
01:38
the coast behind it
is going to be protected.
is going to be protected.
33
86862
2102
e così la costa viene protetta.
Quindi hanno un ruolo fondamentale.
01:40
So they're really quite influential.
34
88988
2477
01:43
If you've been to any rocky beach
pretty much anywhere in the world,
pretty much anywhere in the world,
35
91870
3207
Se siete stati su una spiaggia di scogli,
più o meno ovunque,
più o meno ovunque,
avrete di certo presente
l'aspetto dei cirripedi.
l'aspetto dei cirripedi.
01:47
you're probably familiar
with what barnacles look like.
with what barnacles look like.
36
95101
2655
01:49
What these animals do --
37
97780
1151
Quello che fanno --
ce ne sono molti altri,
questi sono solo tre --
questi sono solo tre --
01:50
and there's many others,
these are just three of them --
these are just three of them --
38
98955
2722
è produrre sostanze adesive,
01:53
is they make adhesives,
39
101701
1150
01:54
they stick to each other,
they stick to the rocks
they stick to the rocks
40
102875
2389
si incollano tra loro,
si incollano agli scogli,
si incollano agli scogli,
e così facendo creano una comunità,
01:57
and they build communities,
and by doing this,
and by doing this,
41
105288
2144
ottenendo molti vantaggi
per la sopravvivenza.
per la sopravvivenza.
01:59
there's a lot of survival
advantages they get.
advantages they get.
42
107456
2223
Uno di questi è che ognuno di loro
è meno soggetto alla turbolenza
è meno soggetto alla turbolenza
02:01
So one of them is that just any individual
is subjected to less of the turbulence
is subjected to less of the turbulence
43
109703
5667
e a tutti i danni
che potrebbero verificarsi.
che potrebbero verificarsi.
02:07
and all the damaging features
that can happen from that environment.
that can happen from that environment.
44
115394
3818
Quindi stanno tutti lì appiccicati.
02:11
So they're all hunkered down there.
45
119236
1668
Poi, c'è sicurezza anche nel numero,
02:12
Then, also, there's a safety
in numbers thing,
in numbers thing,
46
120928
2866
perchè aiuta nella difesa dai predatori.
02:15
because it also helps you
keep away the predators,
keep away the predators,
47
123818
3628
Per esempio, se un gabbiano
vuole mangiarne uno,
vuole mangiarne uno,
02:19
because if, say, a seagull
wants to pick you up and eat you,
wants to pick you up and eat you,
48
127470
2814
è più difficile se sono
incollati tra di loro.
incollati tra di loro.
02:22
it's more difficult for the seagull
if they're all stuck together.
if they're all stuck together.
49
130308
3126
02:25
And then another thing is it also helps
with reproductive efficiency.
with reproductive efficiency.
50
133458
3302
E un'altra cosa, è che aiuta
l'efficienza riproduttiva.
l'efficienza riproduttiva.
Immaginate quando il signore
e la signora Cirripede si dicono
e la signora Cirripede si dicono
02:28
So you can imagine
that when Mr. and Mrs. Barnacle decide,
that when Mr. and Mrs. Barnacle decide,
51
136784
3146
"È arrivato il momento
di fare un Cirripedino" --
di fare un Cirripedino" --
02:31
"OK, it's time to have
little baby barnacles" --
little baby barnacles" --
52
139954
2386
Non vi svelo come fanno --
02:34
I won't tell you
how they do that just yet --
how they do that just yet --
53
142364
2097
ma quando decidono che è il momento
02:36
but when they decide it's time to do that,
54
144485
2885
è più facile e la loro
capacità riproduttiva è più alta
capacità riproduttiva è più alta
02:39
it's a lot easier and their reproductive
efficiency is higher
efficiency is higher
55
147394
2904
se vivono tutti attaccati.
02:42
if they're all living close together.
56
150322
2402
Vogliamo capire come fanno,
come si incollano tra loro,
come si incollano tra loro,
02:44
So we want to understand
how they do this, how do they stick,
how they do this, how do they stick,
57
152748
4955
02:49
and I can't really tell you
all the details,
all the details,
58
157727
2088
e non posso dirvi tutti i dettagli
02:51
because it's something
we're still trying to figure out,
we're still trying to figure out,
59
159839
2621
perché stiamo ancora
cercando di venirne a capo,
cercando di venirne a capo,
02:54
but let me give you a little flavor
60
162484
1744
ma vi do un'anticipazione
02:56
of some of the things
that we're trying to do.
that we're trying to do.
61
164252
2233
di alcuni degli esperimenti
che stiamo facendo.
che stiamo facendo.
02:58
This is a picture of one of the aquarium
systems we have in our lab,
systems we have in our lab,
62
166509
3476
Questo è uno degli acquari
che abbiamo in laboratorio
che abbiamo in laboratorio
03:02
and everything in the image
is part of the system,
is part of the system,
63
170009
3493
e tutto quello che vedete
fa parte del sistema.
fa parte del sistema.
03:05
and so what we do is we keep --
64
173526
1695
Quello che facciamo è tenere --
03:07
and you can see in the glass tank there
in the bottom, there's a bunch of mussels,
in the bottom, there's a bunch of mussels,
65
175245
3858
e lo vedete sul fondo dell'acquario,
un gruppo di cozze
un gruppo di cozze
03:11
we have the water chilled,
we have the lights cycled,
we have the lights cycled,
66
179127
2509
rinfreschiamo l'acqua,
alterniamo cicli di luce,
alterniamo cicli di luce,
03:13
we actually have turbulence in the system
67
181660
1954
creiamo turbolenza nel sistema
03:15
because the animals make
more adhesives for us
more adhesives for us
68
183638
2205
perché gli animali producono più colla
03:17
when the water is turbulent.
69
185867
1373
se l'acqua è agitata.
03:19
So we induce them to make the adhesive,
we collect it, we study it.
we collect it, we study it.
70
187264
3421
Così li induciamo a produrre l'adesivo,
lo raccogliamo e lo studiamo.
lo raccogliamo e lo studiamo.
03:22
They're here in Indiana.
71
190709
2159
Sono qui, in Indiana.
03:24
As far as they know,
they're in Maine in February,
they're in Maine in February,
72
192892
2571
Per quel che ne sanno,
si trovano nel Maine a febbraio
si trovano nel Maine a febbraio
03:27
and they seem to be pretty happy,
as far as we can tell.
as far as we can tell.
73
195487
2686
e sembrano abbastanza felici,
almeno crediamo.
almeno crediamo.
03:30
And then we also work with oysters,
74
198796
2001
E poi lavoriamo anche con le ostriche.
03:32
and up top, it's a photo
of a small reef in South Carolina,
of a small reef in South Carolina,
75
200821
4659
In alto c'è la foto
di una piccola barriera nel Sud Carolina
di una piccola barriera nel Sud Carolina
03:37
and what we're most interested in
is seeing how they attach to each other,
is seeing how they attach to each other,
76
205504
3501
e ciò che ci interessa di più
è vedere come si attaccano tra loro,
è vedere come si attaccano tra loro,
03:41
how they connect.
77
209029
1151
come si uniscono.
03:42
And so what you can see
in the bottom image
in the bottom image
78
210204
2103
Quello che vedete nell'immagine in basso
03:44
is there's two oysters
that are cementing to each other.
that are cementing to each other.
79
212331
2634
sono due ostriche
che si stanno incollando tra loro.
che si stanno incollando tra loro.
03:46
And we want to know what's in between,
80
214989
1811
Vogliamo sapere cosa c'è in mezzo,
03:48
and so a lot of times,
we'll cut them and look down,
we'll cut them and look down,
81
216824
2528
quindi spesso le separiamo
e le osserviamo.
e le osserviamo.
03:51
and in the next series
of images we have here,
of images we have here,
82
219376
2269
Nella serie successiva di immagini
03:53
you can see, on the bottom,
we'll have two shells,
we'll have two shells,
83
221669
2620
potete vedere sul fondo due conchiglie,
03:56
the shell of one animal
and the shell of another animal,
and the shell of another animal,
84
224313
2635
la conchiglia di un animale,
quella di un altro
quella di un altro
03:58
and the cement's in between.
85
226972
1404
e la colla nel mezzo.
04:00
And if you look at the image on the right,
86
228400
2039
Se guardate l'immagine a destra
04:02
what you can maybe see
87
230463
1151
quello che forse vedrete
04:03
is that there's structure
in the shell of each animal,
in the shell of each animal,
88
231638
3476
è che c'è una struttura
nella conchiglia di ogni animale
nella conchiglia di ogni animale
04:07
but then, the cement
actually looks different.
actually looks different.
89
235138
2182
ma è la colla ad essere diversa.
04:09
And so we're using all sorts
of fancy biology and chemistry tools
of fancy biology and chemistry tools
90
237344
3635
Quindi abbiamo usato strumenti
ricercati di biologia e chimica
ricercati di biologia e chimica
04:13
to understand what's going on in there,
91
241003
1991
per capire cosa succede davvero,
04:15
and what we're finding
is the structures are different
is the structures are different
92
243018
2529
e abbiamo scoperto
che le strutture sono diverse
che le strutture sono diverse
04:17
and the chemistry is actually different,
and it's quite interesting.
and it's quite interesting.
93
245571
3661
e la cosa interessante
è che anche la chimica è diversa.
è che anche la chimica è diversa.
04:22
And then this picture --
94
250764
1372
Poi c'è questa foto --
04:24
I guess let me step back
before I tell you what this is.
before I tell you what this is.
95
252160
2985
Faccio un passo indietro
prima di spiegarvi che cos'è.
prima di spiegarvi che cos'è.
04:27
So do you know the cartoon
"The Magic School Bus"?
"The Magic School Bus"?
96
255169
5060
Conoscete il cartone animato
"Allacciate le cinture!"?
"Allacciate le cinture!"?
04:32
Or if you're a little bit older,
"Fantastic Voyage," right?
"Fantastic Voyage," right?
97
260253
3325
oppure, "Siamo fatti così"?
04:35
And you remember,
they had these characters
they had these characters
98
263602
2136
Vi ricorderete che questi personaggi
04:37
that they would shrink down
to these microscopic levels,
to these microscopic levels,
99
265762
2730
si rimpicciolivano a livelli microscopici
04:40
and then they would sort of swirl in
100
268516
1754
creando una specie di mulinello,
04:42
and swim around and fly around
all these biological structures?
all these biological structures?
101
270294
3024
e nuotavano e volavano attorno
a quelle strutture biologiche?
a quelle strutture biologiche?
04:45
I think of this as like that,
except for it's real, in this case.
except for it's real, in this case.
102
273342
3774
Per me è simile,
ma in questo caso è reale.
ma in questo caso è reale.
04:49
And so what we did is we have
two oysters that are stuck together,
two oysters that are stuck together,
103
277140
4785
Quindi avevamo due ostriche appiccicate
04:53
and this area used to be
completely filled in with the cement,
completely filled in with the cement,
104
281949
3182
e questa zona era completamente
coperta di colla.
coperta di colla.
04:57
and what we're finding is that the cement
has lots of different components in there,
has lots of different components in there,
105
285155
3954
Quello che abbiamo scoperto
è che la colla ha tantissimi componenti.
è che la colla ha tantissimi componenti.
05:01
but broadly speaking,
there are hard, non-sticky parts
there are hard, non-sticky parts
106
289133
3023
In generale, ci sono parti dure
e non appiccicose
e non appiccicose
05:04
and there are soft, sticky parts,
107
292180
1573
e poi altre soffici e collose.
05:05
and what we did is we removed
the non-sticky parts selectively
the non-sticky parts selectively
108
293777
3228
Abbiamo selezionato
e tolto le parti non collose
e tolto le parti non collose
05:09
to see what's left for what's actually
attaching the animals,
attaching the animals,
109
297029
3910
per vedere cosa restava
attaccato agli animali
attaccato agli animali
05:12
and what we got is this, and we can see
there's this sticky adhesive
there's this sticky adhesive
110
300963
3449
e il risultato è questo,
un adesivo appiccicoso
un adesivo appiccicoso
05:16
that's holding them together.
111
304436
1407
che le tiene attaccate.
05:17
And I just think it's a really cool image,
112
305867
2021
La trovo un'immagine davvero pazzesca
05:19
because you can imagine yourself flying in
and going back there.
and going back there.
113
307912
3062
perché potete immaginarvi
a tornare lì, volando.
a tornare lì, volando.
05:22
Anyways, those are some of the things
we're doing to understand
we're doing to understand
114
310998
3065
Queste sono alcune delle cose
che stiamo facendo per capire
che stiamo facendo per capire
05:26
how marine biology
is making these materials.
is making these materials.
115
314087
2563
in che modo la biologia marina
produca questi materiali.
produca questi materiali.
05:28
And from a fundamental perspective,
it's really exciting to learn.
it's really exciting to learn.
116
316674
3352
È una cosa emozionante da scoprire.
05:32
But what we do want
to do with this information?
to do with this information?
117
320050
2476
Ma cosa ce ne facciamo
di queste informazioni?
di queste informazioni?
05:34
Well, there's a lot
of technological applications
of technological applications
118
322550
2309
Ci sono molte applicazioni tecnologiche
05:36
if we can harness
what the animals are doing.
what the animals are doing.
119
324883
2563
in cui sfruttare
ciò che fanno questi animali.
ciò che fanno questi animali.
05:39
So let me give you one example.
120
327470
1619
Lasciate che vi faccia un esempio.
05:41
So imagine you're at home
121
329113
2080
Immaginate di essere a casa.
05:43
and you break your favorite figurine
or a mug or something like that?
or a mug or something like that?
122
331217
3722
Avete rotto la vostra statuetta
preferita, una tazza o qualcos'altro
preferita, una tazza o qualcos'altro
05:46
You want to put it back together.
123
334963
1712
e volete rimettere insieme i pezzi.
05:48
So where do you go?
124
336699
1221
Dove andate?
05:49
You go to my favorite place in town,
125
337944
2205
Andate nel mio posto preferito,
05:52
which is the glue aisle
of the hardware store.
of the hardware store.
126
340173
2848
ovvero in ferramenta,
nella corsia della colla.
nella corsia della colla.
05:55
I know where you spend your nights,
127
343045
2080
So dove passate le vostre nottate
05:57
because you're all hip,
cool people, because you're here,
cool people, because you're here,
128
345149
2745
perché siete tutti alla moda,
perché siete qui
perché siete qui
05:59
and you're going to the bars
and concerts --
and concerts --
129
347918
2134
e andate nei locali, e ai concerti --
06:02
this is where I hang out every night.
130
350076
1762
qui è dove passo tutte le mie serate.
06:03
So anyways, so what I want you to do
131
351862
1740
Quello che voglio che voi facciate
06:05
is get one of every adhesive
that's on the shelf,
that's on the shelf,
132
353626
2977
è prendere ogni colla
che c'è sullo scaffale
che c'è sullo scaffale
06:08
bring it home,
133
356627
1151
e portarla a casa,
06:09
but before you try
to put things back together,
to put things back together,
134
357802
2784
ma prima che rimettiate insieme i pezzi
06:12
I want you to try to do it
in a bucket of water.
in a bucket of water.
135
360610
2824
voglio che proviate a farlo
in un secchio d'acqua.
in un secchio d'acqua.
Non funzionerà, vero?
Lo sappiamo tutti.
Lo sappiamo tutti.
06:15
It's not going to work, right?
We all know this.
We all know this.
136
363458
2309
La biologia marina
ha risolto il problema,
ha risolto il problema,
06:17
So obviously, marine biology
has solved this,
has solved this,
137
365791
2098
quindi dobbiamo trovare dei modi
per copiarne i meccanismi.
per copiarne i meccanismi.
06:19
so what we need to do is figure out
ways to be able to copy this ourselves.
ways to be able to copy this ourselves.
138
367913
4591
Uno dei problemi
06:24
And one of the issues here is,
139
372528
1929
è che non potete recuperare
tutto il necessario in spiaggia,
tutto il necessario in spiaggia,
06:26
you can't just go and get
the materials from the beach,
the materials from the beach,
140
374481
2651
perché se prendete delle cozze
06:29
because if you get a bunch of mussels
141
377156
1762
e cercate di estrarre la colla
06:30
and try to milk them for their adhesive,
142
378942
1912
otterrete un po' di sostanza,
06:32
you'll get a little bit of material,
143
380878
1763
06:34
but you're never going to have enough
to do anything with,
to do anything with,
144
382665
2793
ma non ne avrete mai abbastanza
per farci qualcosa,
per farci qualcosa,
06:37
just enough to see.
145
385482
1151
ne avrete pochissima.
06:38
We need to scale this up,
ideally maybe train car scale.
ideally maybe train car scale.
146
386657
3127
Dovremmo ingrandirla al livello
di un vagone del treno.
di un vagone del treno.
06:41
So on the top is an image
of one of the types of molecules
of one of the types of molecules
147
389808
4173
In alto c'è l'immagine
di un tipo di molecole
di un tipo di molecole
06:46
that the animals are using
to make their glue,
to make their glue,
148
394005
2175
che gli animali usano
per produrre la colla.
per produrre la colla.
06:48
and what they are is they're very long
molecules, they're called proteins,
molecules, they're called proteins,
149
396204
3547
Si tratta di molecole molto lunghe
chiamate proteine.
chiamate proteine.
06:51
and these proteins happen to have
some fairly unique parts in them
some fairly unique parts in them
150
399775
3231
Queste proteine hanno delle parti uniche
06:55
that bring about the adhesive properties.
151
403030
2836
che apportano le proprietà adesive.
06:57
What we want to do is take
those little parts of that chemistry,
those little parts of that chemistry,
152
405890
3001
Noi vogliamo prendere le piccole
parti di quella composizione
parti di quella composizione
07:00
and we want to put it
into other long molecules that we can get
into other long molecules that we can get
153
408915
3166
e metterle in altre molecole lunghe
07:04
but things that we can make
on a really large scale,
on a really large scale,
154
412105
2429
rapportandole ad una scala maggiore.
07:06
so you might know them
as plastics or polymers,
as plastics or polymers,
155
414558
2253
Le conoscerete come plastici o polimeri.
07:08
and so we're sort of
simplifying what they do,
simplifying what they do,
156
416835
2237
Semplifichiamo quello che fanno,
07:11
but then putting that adhesion chemistry
into these large molecules.
into these large molecules.
157
419096
3343
ma aggiungendo la chimica adesiva
a queste molecole lunghe.
a queste molecole lunghe.
07:14
And we've developed many different
adhesive systems in doing this,
adhesive systems in doing this,
158
422463
3097
Così abbiamo sviluppato
diversi sistemi adesivi
diversi sistemi adesivi
07:17
and when you make
a new adhesive that looks pretty good,
a new adhesive that looks pretty good,
159
425584
2701
e quando si crea un nuovo adesivo
che ha un bell'aspetto,
che ha un bell'aspetto,
07:20
what do you do?
160
428309
1151
cosa si fa?
07:21
You start running around the lab,
just sticking stuff together.
just sticking stuff together.
161
429484
2967
Si inizia a correre in giro
incollando cose tra loro.
incollando cose tra loro.
07:24
We took a tiny bit of a glue
and glued together two pieces of metal
and glued together two pieces of metal
162
432475
3241
Abbiamo preso un po' di colla
e incollato due pezzi di metallo,
e incollato due pezzi di metallo,
07:27
and we wanted to hang something from it,
163
435740
1975
e volevamo appenderci qualcosa.
Abbiamo usato una pentola di cozze vive
pensando di essere molto intelligenti.
pensando di essere molto intelligenti.
07:29
so we used a pot of live mussels
and thought we were very clever.
and thought we were very clever.
164
437739
3611
07:33
(Laughs)
165
441374
1007
(Risate)
07:34
We're obviously much more
quantitative about this most often,
quantitative about this most often,
166
442405
3344
Ovviamente il più delle volte
siamo più quantitativi,
siamo più quantitativi,
07:37
and so we benchmark
against commercial adhesives,
against commercial adhesives,
167
445773
2435
quindi li confrontiamo
con le colle commerciali
con le colle commerciali
07:40
and we actually have some materials now
that are stronger than superglue.
that are stronger than superglue.
168
448232
3895
e in effetti ora abbiamo dei materiali
più forti della supercolla.
più forti della supercolla.
Io lo trovo pazzesco.
07:44
So to me, that's really cool.
169
452151
1429
È una bella giornata in laboratorio
se è più forte della supercolla.
se è più forte della supercolla.
07:45
That's a good day in the lab.
It's stronger than superglue.
It's stronger than superglue.
170
453604
2937
07:48
And here's something else that we can do.
171
456565
2157
Ecco un'altra cosa che possiamo fare.
07:51
So this is a tank of seawater,
172
459125
2122
Questa è una vasca con acqua di mare
e in quella siringa abbiamo
una delle nostre formulazioni adesive.
una delle nostre formulazioni adesive.
07:53
and then, in that syringe
is one of our adhesive formulations,
is one of our adhesive formulations,
173
461271
3802
Quello che facciamo è distribuirla
completamente sott'acqua
completamente sott'acqua
07:57
and what we're doing is
we're dispensing it completely underwater,
we're dispensing it completely underwater,
174
465097
3174
su un pezzo di metallo.
08:00
on a piece of metal.
175
468295
1397
08:01
And then, we want to make
an adhesive bond, or joint,
an adhesive bond, or joint,
176
469716
2569
Poi, vogliamo creare
un legame adesivo, un'unione:
un legame adesivo, un'unione:
08:04
and so we take another piece of metal
177
472309
2288
prendiamo un altro pezzo di metallo
08:06
and we put it on there
and just position it.
and just position it.
178
474621
2921
e lo posizioniamo lì.
08:09
And you want to let it set up
for a while, give it a chance,
for a while, give it a chance,
179
477566
3696
Lo lasciamo lì per un po'
08:13
so we'll just put a weight
on it, nothing fancy.
on it, nothing fancy.
180
481286
2273
e poi ci mettiamo sopra un peso,
niente di che.
niente di che.
08:15
This is a tube with lead shot
in it, nothing fancy.
in it, nothing fancy.
181
483583
3199
Questo è un tubo con del piombo.
08:18
And then you let it sit for a while.
182
486806
1769
E poi lo lasciamo così per un po'.
08:20
So this has never seen air.
It's completely underwater.
It's completely underwater.
183
488599
2772
Tutto ciò non è mai stato all'aria,
è del tutto sott'acqua.
è del tutto sott'acqua.
08:23
And you pick it up.
184
491395
1158
Quando lo raccogliamo
08:24
I never know what's going to happen.
185
492577
1785
non si sa mai cosa accadrà
08:26
I'm always very anxious here.
186
494386
1626
quindi sono sempre molto ansioso.
08:28
Pick it up ...
187
496036
1150
Lo raccolgo
08:29
and it's stuck.
188
497840
1467
ed è appiccicato.
08:31
To me, this is really cool.
189
499331
1349
Per me è davvero pazzesco.
08:32
So we can actually get
very strong underwater adhesion.
very strong underwater adhesion.
190
500704
3775
Allora si può davvero ottenere
un'adesione forte sott'acqua.
un'adesione forte sott'acqua.
08:36
Possibly, it's the strongest
or at least one of the strongest
or at least one of the strongest
191
504503
2961
Forse è il più forte, o uno dei più forti
08:39
underwater adhesives
that's ever been seen.
that's ever been seen.
192
507488
2063
adesivi sottomarini di sempre.
08:41
It's even stronger than the materials
that the animals produce,
that the animals produce,
193
509575
3435
È addirittura più forte
dei materiali prodotti dagli animali.
dei materiali prodotti dagli animali.
08:45
so for us, it's pretty exciting.
It's pretty cool.
It's pretty cool.
194
513034
2436
Per noi è emozionante, è davvero forte.
08:47
So what do we want to do
with these things?
with these things?
195
515494
2325
E ora cosa vogliamo fare con tutto ciò?
08:49
Well, here are some products
that you're probably really familiar with.
that you're probably really familiar with.
196
517843
3334
Qui ci sono dei prodotti
che forse conoscerete.
che forse conoscerete.
Pensate al vostro cellulare, al computer,
al compensato in molte strutture
al compensato in molte strutture
08:53
So think about your cell phone,
your laptop, plywood in most structures,
your laptop, plywood in most structures,
197
521201
5050
L'interno di auto, scarpe,
agende telefoniche, cose così.
agende telefoniche, cose così.
08:58
the interior of your car, shoes,
phone books, things like this.
phone books, things like this.
198
526275
3409
Sono tutti tenuti insieme dalla colla,
09:01
They're all held together with adhesives,
199
529708
2234
e le colle usate in questi materiali
09:03
and there's two main problems
with the adhesives
with the adhesives
200
531966
2333
hanno due problemi principali,
09:06
used in these materials.
201
534323
1286
Il primo è che sono tossici.
09:07
The first one is that they're toxic.
202
535633
1819
Il peggior responsabile è il compensato.
09:09
So the worst offender here is plywood.
203
537476
2554
Il compensato, molti mobili
o i pavimenti in legno --
o i pavimenti in legno --
09:12
Plywood, or a lot of furniture,
or wood laminate in floors --
or wood laminate in floors --
204
540054
3920
09:15
a main component of the adhesives
here is formaldehyde,
here is formaldehyde,
205
543998
4487
la principale componente della colla
è la formaldeide
è la formaldeide
e probabilmente ne avrete sentito parlare.
09:20
and it's maybe a compound you've heard of.
206
548509
2001
È un gas ed è anche cancerogeno.
09:22
It's a gas, and it's also a carcinogen,
207
550534
2877
Lo utilizziamo
in tantissime strutture
in tantissime strutture
09:25
and so we're constructing
a lot of structures from these adhesives,
a lot of structures from these adhesives,
208
553435
3541
e ne respiriamo parecchio.
09:29
and we're also breathing
a lot of this carcinogen.
a lot of this carcinogen.
209
557000
2335
Ma non è una bella cosa, giusto?
09:31
So not good, obviously. Right?
210
559359
1854
L'altro problema è che queste colle
sono tutte permanenti.
sono tutte permanenti.
09:33
The other issue is that these adhesives
are all permanent.
are all permanent.
211
561237
3044
09:36
And so what do you do with your shoes
or your car or even your laptop
or your car or even your laptop
212
564305
3321
Quindi cosa farete con le vostre
scarpe, le auto o i computer
scarpe, le auto o i computer
09:39
at the end of life,
when you're done using it?
when you're done using it?
213
567650
2176
quando avrete finito di utilizzarli?
09:41
For the most part,
they end up in landfills.
they end up in landfills.
214
569850
2064
Per lo più, finiranno nelle discariche.
09:43
And there's a lot
of precious materials in there
of precious materials in there
215
571938
2388
E molti materiali preziosi all'interno
09:46
we'd love to be able to get out
and recycle them.
and recycle them.
216
574350
2341
avrebbero potuto
essere estratti e riciclati.
essere estratti e riciclati.
09:48
We can't do it so easily
217
576715
1151
Non è semplice da fare,
09:49
because they're all stuck
together permanently.
together permanently.
218
577890
2245
perché sono uniti tra loro
in modo permanente.
in modo permanente.
09:52
So here's one approach we're taking
to try and solve some of these problems,
to try and solve some of these problems,
219
580159
3651
Quindi uno degli approcci che usiamo
per risolvere alcuni di questi problemi
per risolvere alcuni di questi problemi
09:55
and what we've done here
is we've taken another long molecule
is we've taken another long molecule
220
583834
4887
è stato, come in questo caso,
prendere un'altra molecola lunga
prendere un'altra molecola lunga
10:00
that we can actually get from corn,
221
588745
1755
che in realtà otteniamo dal mais,
10:02
and then into that molecule,
222
590524
1475
e poi in quella molecola
10:04
we've put some of the adhesion
chemistry from the mussels.
chemistry from the mussels.
223
592023
2793
abbiamo messo della colla
chimica prodotta dalle cozze.
chimica prodotta dalle cozze.
10:06
So because we've got the corn
and we've got the mussels,
and we've got the mussels,
224
594840
2674
Dato che abbiamo il mais e le cozze,
10:09
we call this our surf-and-turf polymer.
225
597538
2223
chiamiamo questo polimero "mari e monti".
10:11
And it sticks. It sticks really well.
226
599785
2039
E attacca davvero molto bene.
10:13
It's very strong.
227
601848
1270
È molto forte.
10:15
It's also bio-based. That's nice.
228
603142
1921
Inoltre, è anche biologico.
10:17
But maybe more importantly, here,
it's also degradable,
it's also degradable,
229
605087
2825
Ma ancor più importante
è anche degradabile,
è anche degradabile,
10:19
and we can degrade it
under very mild conditions, with water.
under very mild conditions, with water.
230
607936
3072
e possiamo degradarlo
semplicemente con l'acqua.
semplicemente con l'acqua.
Quindi possiamo assemblare degli elementi
10:23
And so what we can do
is we can set things up
is we can set things up
231
611032
2112
e possiamo unirli con forza
quando vogliamo,
quando vogliamo,
10:25
and we can bond them
strongly when we want,
strongly when we want,
232
613168
2745
ma poi possiamo anche separarli.
10:27
but then we can also take them apart.
233
615937
2108
È qualcosa a cui stiamo pensando.
10:30
It's something we're thinking about.
234
618069
1716
Ed ecco dove molti di noi
vorrebbero arrivare.
vorrebbero arrivare.
10:31
And here is a place
where a lot of us want to be.
where a lot of us want to be.
235
619809
3454
Beh, in questo caso, molti
non vorrebbero esserci,
non vorrebbero esserci,
10:35
Well, actually, in this specific case,
this is a place we do not want to be,
this is a place we do not want to be,
236
623287
3712
ma vorremmo che ciò cambiasse.
10:39
but we'd like to replace this.
237
627023
1641
Per esempio suture, graffette e viti:
10:40
So sutures, staples, screws:
238
628688
2003
è così che vi rimettono in sesto
dopo un intervento o una ferita.
dopo un intervento o una ferita.
10:42
this is how we put you back together
if you've had some surgery or an injury.
if you've had some surgery or an injury.
239
630715
3621
È terribile, fa male.
10:46
It's just awful. It hurts.
240
634360
1946
10:48
In the case of the sutures,
look at how much you're making
look at how much you're making
241
636330
5151
Con le suture, si sollecita il corpo,
stressandolo meccanicamente
stressandolo meccanicamente
nel ricucire insieme la pelle.
10:53
concentrated, mechanical stresses
as you pull things together.
as you pull things together.
242
641505
2905
10:56
You're making sites for infection.
243
644434
1761
Sono zone che si infettano.
10:58
Poke holes in healthy tissue.
It's not so good.
It's not so good.
244
646846
2390
Forare del tessuto sano non fa bene.
11:01
Or if you need a plate
to hold together your bones,
to hold together your bones,
245
649260
3238
O se avete bisogno di una placca
per tenere insieme le ossa
per tenere insieme le ossa
11:04
look at how much healthy bone
you have to drill out
you have to drill out
246
652522
2391
guardate quante ossa sane
dovete trapanare
dovete trapanare
11:06
just to hold the plate in place.
247
654937
1550
solo per tenere
la placca in posizione.
la placca in posizione.
11:08
So this is awful.
248
656511
1151
Tutto ciò è terribile.
11:09
To me, it looks like these were things
devised in a medieval torture chamber,
devised in a medieval torture chamber,
249
657686
3739
A me sembrano delle cose concepite
in una stanza delle torture medievale.
in una stanza delle torture medievale.
11:13
but it's our modern surgical joinery.
250
661449
1782
Invece è la chirurgia moderna.
11:15
So I'd love it if we could replace
systems like these with adhesives.
systems like these with adhesives.
251
663255
5208
Quindi vorrei sostituire
dei sistemi simili con degli adesivi.
dei sistemi simili con degli adesivi.
11:20
We're working on this,
but this is not easy.
but this is not easy.
252
668487
2778
Ci stiamo lavorando, ma non è semplice.
11:23
So think about what you would need
for adhesives in these cases.
for adhesives in these cases.
253
671289
3055
Pensate a cosa vi servirebbero
gli adesivi in questi casi.
gli adesivi in questi casi.
Prima di tutto, vi servirebbe
un adesivo che si assestasse
un adesivo che si assestasse
11:26
So first of all, you would need
an adhesive that is going to set
an adhesive that is going to set
254
674368
3247
in un ambiente umido.
11:29
in a wet environment.
255
677639
1557
Guardate questa buffa immagine,
11:31
And if you look at the silly
little picture there,
little picture there,
256
679220
2391
per illustrare che il nostro corpo
è composto da circa il 60% da acqua,
è composto da circa il 60% da acqua,
11:33
it's just to illustrate that our bodies
are about 60 percent water,
are about 60 percent water,
257
681635
4530
11:38
so it's a wet environment.
258
686189
1296
quindi è un ambiente umido.
11:39
It's also to illustrate that this is why
I am a scientist and not an artist.
I am a scientist and not an artist.
259
687509
4183
Ma anche per dimostrare il motivo per cui
sono uno scienziato e non un artista.
sono uno scienziato e non un artista.
11:43
I did not miss my calling at all.
260
691716
2794
Non ho lasciato perdere la mia vocazione.
11:46
So then the other requirements
you need for a good biomedical adhesive:
you need for a good biomedical adhesive:
261
694534
3573
Gli altri elementi necessari
per un buon adesivo biomedico sono:
per un buon adesivo biomedico sono:
11:50
it needs to bond strongly, of course,
262
698131
2565
ovviamente, deve attaccarsi con forza
11:52
and it needs to not be toxic.
263
700720
1733
e poi non deve essere tossico.
11:54
You don't want to hurt the patients.
264
702477
2324
Non si vuole far del male ai pazienti.
11:56
And getting any two of those requirements
in a material is pretty easy.
in a material is pretty easy.
265
704825
3461
Ottenere uno qualsiasi dei due
elementi in un materiale è semplice.
elementi in un materiale è semplice.
12:00
It's been done many times.
But getting all three hasn't been done.
But getting all three hasn't been done.
266
708310
3161
È stato fatto molte volte,
ma mai tutti e tre.
ma mai tutti e tre.
12:03
It's very hard.
267
711495
1151
È davvero complicato.
12:04
And if you start talking to surgeons,
they get picky --
they get picky --
268
712670
2604
E se si parla con dei chirurghi,
diventano esigenti --
diventano esigenti --
12:07
"Oh, actually I want the adhesive to set
on the same time frame as the surgery."
on the same time frame as the surgery."
269
715298
4437
"Voglio che l'adesivo si applichi
nello stesso momento dell'operazione"
nello stesso momento dell'operazione"
12:11
Or, "Oh, I want the adhesive to degrade
270
719759
2344
Oppure: "Voglio che l'adesivo si degradi
12:14
so the patient's tissues
can remodel the site."
can remodel the site."
271
722127
2823
così che i tessuti del paziente
possano ricostruire l'area".
possano ricostruire l'area".
12:16
So this is really hard.
We're working on it.
We're working on it.
272
724974
2404
È davvero difficile,
ma ci stiamo lavorando.
ma ci stiamo lavorando.
12:20
This is just one image we have.
273
728466
1532
Questa è una foto che abbiamo.
12:22
So what we're doing is we're getting
all sorts of bones and skin
all sorts of bones and skin
274
730022
3031
Quello che facciamo
è prelevare ossa e pelle
è prelevare ossa e pelle
12:25
and soft and hard tissue, and sometimes
we'll whack it with a hammer.
we'll whack it with a hammer.
275
733077
3396
e tessuti molli e duri,
e a volte li colpiamo con un martello.
e a volte li colpiamo con un martello.
12:28
Usually, we're cutting it
in precise shapes.
in precise shapes.
276
736497
2079
Di solit, li tagliamo in forme precise
12:30
And then we glue them back together.
277
738600
1740
e poi li incolliamo di nuovo.
12:32
We've got some exciting results,
some strong materials,
some strong materials,
278
740364
2855
Abbiamo ottenuto risultati eccitanti,
dei materiali forti,
dei materiali forti,
12:35
some things that look
like they're not toxic,
like they're not toxic,
279
743243
2222
dei composti che non sembrano tossici,
12:37
they set wet,
280
745489
1182
attaccano con l'umidità,
12:38
but I'm not going to tell you
we've solved the wet adhesion problem,
we've solved the wet adhesion problem,
281
746695
3232
ma non vi dirò
che abbiamo risolto il problema
che abbiamo risolto il problema
12:41
because we haven't,
282
749951
1151
perché non è così.
Ma sicuramente
è uno degli obiettivi futuri.
è uno degli obiettivi futuri.
12:43
but it's certainly
in our sights for the future.
in our sights for the future.
283
751126
2309
È una delle cose
che vorremmo sviluppare con il tempo.
che vorremmo sviluppare con il tempo.
12:45
So that's one place that we'd like
to see things go farther down the road.
to see things go farther down the road.
284
753459
4326
Ci sono molti altri settori
che potremmo migliorare
che potremmo migliorare
12:49
And there are a lot of other places, too,
you can imagine we might be better off
you can imagine we might be better off
285
757809
3762
12:53
if we could get more adhesives in there.
286
761595
1990
se potessimo utilizzare degli adesivi.
12:55
Even cosmetics.
287
763609
1151
Anche nella cosmetica.
12:56
So if you think about people putting on
fake nails or eyelash extensions,
fake nails or eyelash extensions,
288
764784
4975
Pensate a chi mette le unghie finte
o le extension alle ciglia,
o le extension alle ciglia,
13:01
what do they use?
289
769783
1595
cosa usano?
13:03
They use very toxic adhesives right now.
290
771402
2199
Ora usano degli adesivi molto tossici.
13:05
So it's just ripe for replacement.
291
773625
1706
È presto per le sostituzioni,
13:07
That's something we'd like to do.
292
775355
1573
ma è qualcosa che vorremmo fare.
13:08
And then there are other places too.
293
776952
1749
E poi ci sono anche altre aree.
13:10
So think about cars and planes.
294
778725
1577
Pensate ad auto e aeroplani.
13:12
The lighter you can make them,
295
780326
1429
Più saranno leggeri,
meno carburante consumeranno.
13:13
the more fuel-efficient
they're going to be.
they're going to be.
296
781779
2111
Se riuscissimo ad allontanarci
dai rivetti e dalla saldatura
dai rivetti e dalla saldatura
13:15
And so if we can get away from rivets
and get away from welding
and get away from welding
297
783914
3020
e li sostituissimo con la colla
13:18
and put more adhesives in there,
298
786958
1525
migliorerebbe sicuramente
13:20
then we might be better off
299
788507
1380
la situazione futura dei trasporti.
13:21
with our future generation
of transportation.
of transportation.
300
789911
2105
13:24
So for us, this all
comes back to the beach.
comes back to the beach.
301
792040
4657
Tutto ciò ci riporta alla spiaggia.
13:28
So we look around and we wonder,
"How do these sea creatures stick?
"How do these sea creatures stick?
302
796721
3423
Ci guardiamo in giro e ci chiediamo:
"Come stanno attaccate queste creature?
"Come stanno attaccate queste creature?
13:32
And what can we do with the technology?"
303
800168
1859
Cosa possiamo fare con la tecnologia?"
13:34
And I would argue that we have
really a lot of things we can still learn
really a lot of things we can still learn
304
802051
4465
E direi che abbiamo ancora
tanto da imparare
tanto da imparare
dalla biologia e dalla natura.
13:38
from biology and from nature.
305
806540
1405
Quindi quello che vorrei
incoraggiarvi a fare in futuro
incoraggiarvi a fare in futuro
13:39
So what I would like to encourage
you all to do in the future
you all to do in the future
306
807969
3917
è mettere via i computer
e i cellulari non riciclabili
e i cellulari non riciclabili
13:43
is put down your nonrecyclable
laptops and cell phones
laptops and cell phones
307
811910
4511
13:48
and go out and explore the natural world
308
816445
2000
e uscire ad esplorare la natura,
per iniziare a porvi alcune domande.
13:50
and then start asking
some of your own questions.
some of your own questions.
309
818469
2287
Grazie a tutti.
13:52
Thanks very much.
310
820780
1378
(Applausi)
13:54
(Applause)
311
822182
4183
ABOUT THE SPEAKER
Jonathan Wilker - Scientist, engineerJonathan Wilker explores the science and engineering happening within our oceans. He works to understand the ways that sea creatures survive and how we can adapt their technologies to create new materials.
Why you should listen
Jonathan Wilker is a professor of chemistry and materials engineering at Purdue University in West Lafayette, Indiana, US. Prior to arriving at Purdue in 1999, he received a bachelor's degree from the University of Massachusetts, Amherst, a PhD at the Massachusetts Institute of Technology and was a postdoctoral scholar at the California Institute of Technology. His research has been recognized with a Beckman Young Investigator Award, an Alfred P. Sloan Research Fellowship and a National Science Foundation Faculty Early Career Development (CAREER) Award. His teaching has also received several awards at Purdue. He is always on the lookout for new projects when at the beach or while underwater scuba diving.
Jonathan Wilker | Speaker | TED.com