TEDxCaltech
Angela Belcher: Using nature to grow batteries
Angela Belcher: Përdorimi i natyrës për të rritur bateritë
Filmed:
Readability: 4.7
971,791 views
I inspiruar nga guacat e kërmillve, Angela Belcher Programon viruës për të berë struktura nano të vogla të cilat njerëzit mund ti përdorinë. Duke i zgjedhur gjenet e përformit të lartë nepërmjet evuluimit direktë, ajo prodhon virusë të cilët mund të konstruktojnë bateria të reja shumë të fuqishme, pastrimi i gazrave të hidrogjenit dhe qelizave rekorde solare. Tek TEDxCaltech, ajo na tregon neve se si bëhet.
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
Double-click the English transcript below to play the video.
00:15
I thought I would talk a little bit about how nature makes materials.
0
0
3000
Unë mendoj se do të flisja pak rreth asaj se si natyra i benë materialet.
00:18
I brought along with me an abalone shell.
1
3000
2000
kam sjallur me vete një guacë të kërmillit.
00:20
This abalone shell is a biocomposite material
2
5000
3000
Guaca e kërmillit është një material bio i kompozuar
00:23
that's 98 percent by mass calcium carbonate
3
8000
3000
i cili 98 përqin e tij është nga masa e kalcuimit të karbonuar
00:26
and two percent by mass protein.
4
11000
2000
dhe dy përqind me masë proteine.
00:28
Yet, it's 3,000 times tougher
5
13000
2000
Akom, është 3.000 herë më i fuqishem
00:30
than its geological counterpart.
6
15000
2000
sesa pjesa e tijë gjeologjike.
00:32
And a lot of people might use structures like abalone shells,
7
17000
3000
Dhe shumë njerëz mund të përdorin struktura sikurse guacat e kërmillit
00:35
like chalk.
8
20000
2000
sikurse shkumës.
00:37
I've been fascinated by how nature makes materials,
9
22000
2000
Unë kam qen i fasjonuar sesi natyra i bën materialet,
00:39
and there's a lot of sequence
10
24000
2000
dhe ka shumë konsekuenca
00:41
to how they do such an exquisite job.
11
26000
2000
sesi bejnë aq shumë punë të lodhëshme.
00:43
Part of it is that these materials
12
28000
2000
Pjes e tij është se këto materiale
00:45
are macroscopic in structure,
13
30000
2000
janë mikroskopike në strukturë,
00:47
but they're formed at the nanoscale.
14
32000
2000
mirpo ato janë formuar në nano-madhësi.
00:49
They're formed at the nanoscale,
15
34000
2000
Ato janë formuar në nano-madhësi,
00:51
and they use proteins that are coded by the genetic level
16
36000
3000
dhe ato përdorin proteina të cilat janë të koduara nga nivelet gjenetike
00:54
that allow them to build these really exquisite structures.
17
39000
3000
të cilat u lejojnë atyre të ndërtojnë këto struktura shumë të vështira.
00:57
So something I think is very fascinating
18
42000
2000
Pra diqka që unë mendoj se është shumë fasjonuese
00:59
is what if you could give life
19
44000
3000
është ajo që qfar nëse do mund ti jepni jetë
01:02
to non-living structures,
20
47000
2000
strukturave jo-jetuese,
01:04
like batteries and like solar cells?
21
49000
2000
sikurse baterive dhe qelizave solare?
01:06
What if they had some of the same capabilities
22
51000
2000
Qka nëse aot kan të njejtat mundësi
01:08
that an abalone shell did,
23
53000
2000
sikurse guacat e kërmijve,
01:10
in terms of being able
24
55000
2000
në mundësit e të qenit
01:12
to build really exquisite structures
25
57000
2000
leht të ndertueshme të ketyre strukturave të ndërlikuara
01:14
at room temperature and room pressure,
26
59000
2000
tek temperaturat e dhomes dhe prsioni i saj,
01:16
using non-toxic chemicals
27
61000
2000
duke përdorur kemikale jo-toksike
01:18
and adding no toxic materials back into the environment?
28
63000
3000
dhe duke i shtuar materiale jo toksite mbapa në ambientë?
01:21
So that's the vision that I've been thinking about.
29
66000
3000
Pra ky është vizjoni për të cilin kam qen duke menduar.
01:24
And so what if you could grow a battery in a Petri dish?
30
69000
2000
Dhe qfar nëse mund të rritësh një bateri në një enë plastike?
01:26
Or, what if you could give genetic information to a battery
31
71000
3000
apo, qfar nese mund t'ju kishit dhën informacione gjenetike një bateria
01:29
so that it could actually become better
32
74000
2000
pra ajo do kishte qen më e mirë
01:31
as a function of time,
33
76000
2000
si funksion i kohës,
01:33
and do so in an environmentally friendly way?
34
78000
2000
dhe bërja e kësaj në një menyrë shumë shoqërore për ambientin?
01:35
And so, going back to this abalone shell,
35
80000
3000
Pra, ti kthehemi prap kësaj guacës së kërmillit,
01:38
besides being nano-structured,
36
83000
2000
përveq të qenit nano-strukturë,
01:40
one thing that's fascinating,
37
85000
2000
një gjë e cila është fasjonuese,
01:42
is when a male and a female abalone get together,
38
87000
2000
është kur një djal dhe një mashkull bëhen së bashku,
01:44
they pass on the genetic information
39
89000
2000
ata kalojnë në informata gjenetike
01:46
that says, "This is how to build an exquisite material.
40
91000
3000
të cilat thon, " Kjo është ajo se si të ndërtosh materiale të vështira.
01:49
Here's how to do it at room temperature and pressure,
41
94000
2000
Këtu është se si të behet në temperatura dhe presion të dhomës,
01:51
using non-toxic materials."
42
96000
2000
duke përdorur materiale jo-tokësike."
01:53
Same with diatoms, which are shown right here, which are glasseous structures.
43
98000
3000
e njejta me diatom, të cilat janë shfaqur mu këtu, të cilat janë struktura të gjamosura.
01:56
Every time the diatoms replicate,
44
101000
2000
Gjdo herë kur një diatom replikohet,
01:58
they give the genetic information that says,
45
103000
2000
ato i japin informatat gjentetike të cilat thonë,
02:00
"Here's how to build glass in the ocean
46
105000
2000
"Këtu është se si të ndërtosh gjam në oqean
02:02
that's perfectly nano-structured.
47
107000
2000
ajo është nano-strukturë përfekte.
02:04
And you can do it the same, over and over again."
48
109000
2000
Dhe ju mund ta beni poashtu, prap dhe prapë."
02:06
So what if you could do the same thing
49
111000
2000
Pra qfarë nëse mund ta besh po të njejten gjë
02:08
with a solar cell or a battery?
50
113000
2000
me një qelizë solare apo bateri?
02:10
I like to say my favorite biomaterial is my four year-old.
51
115000
3000
Më pëlqen të them se biomateriali imë i preferuar është katër vite i vjetër.
02:13
But anyone who's ever had, or knows, small children
52
118000
3000
Mirpo secili që ka pasur, apo ka ditur, fëmijet të vegjel
02:16
knows they're incredibly complex organisms.
53
121000
3000
e dinë që ata janë organizma tmerrësisht kompleksë.
02:19
And so if you wanted to convince them
54
124000
2000
Pra nëse dëshiron ti bindesh ata
02:21
to do something they don't want to do, it's very difficult.
55
126000
2000
që të bejnë diqka që ata nuk dëshirojnë të bejnë. Është shumë e vështirë.
02:23
So when we think about future technologies,
56
128000
3000
Pra kur mendojmë për teknologjin e së ardhmës,
02:26
we actually think of using bacteria and virus,
57
131000
2000
ne faktikisht mendojmë të përdorim bakterie dhe virusë,
02:28
simple organisms.
58
133000
2000
organizma të thjeshtë.
02:30
Can you convince them to work with a new toolbox,
59
135000
2000
A mund ti bindësh ata që të punojnë me një kuti të re veglashë,
02:32
so that they can build a structure
60
137000
2000
që ata të mund të ndërtojnë një strukturë
02:34
that will be important to me?
61
139000
2000
e cila do të jetë e rendësishme për mua?
02:36
Also, when we think about future technologies,
62
141000
2000
Gjithashtu, kur ne mendojmë për teknologjin e së ardhmës,
02:38
we start with the beginning of Earth.
63
143000
2000
ne fillojmë me fillimin e tokës.
02:40
Basically, it took a billion years
64
145000
2000
Faktikisht, ju deshtë një miljardë vite
02:42
to have life on Earth.
65
147000
2000
për tu krijuar jeta në tokë.
02:44
And very rapidly, they became multi-cellular,
66
149000
2000
Dhe secilen pas tjetres, ata behet multi-qelizore,
02:46
they could replicate, they could use photosynthesis
67
151000
3000
ato mund të replikohen, ato mund të përdorin fotosintezen
02:49
as a way of getting their energy source.
68
154000
2000
si menyr për ta marrur burimet e energjisë.
02:51
But it wasn't until about 500 million years ago --
69
156000
2000
Mirpo ishte deri rreth 500 miljonë vite më parë --
02:53
during the Cambrian geologic time period --
70
158000
2000
gjat periudhës gjeologjike të Cambrian-it
02:55
that organisms in the ocean started making hard materials.
71
160000
3000
organizmat në oqeane filluan të bejnë materiale të renda.
02:58
Before that, they were all soft, fluffy structures.
72
163000
3000
Përpara kësaj, ato të gjitha ishin të bua, struktura të plota.
03:01
And it was during this time
73
166000
2000
Dhe ishte gjat kësaj kohe
03:03
that there was increased calcium and iron
74
168000
2000
që kishte një rritje të kalcuimit dhe hekuri
03:05
and silicon in the environment,
75
170000
2000
dhe silikonit në ambient,
03:07
and organisms learned how to make hard materials.
76
172000
3000
dhe organizmat mësuan se si të bejnë materiale të forta.
03:10
And so that's what I would like be able to do --
77
175000
2000
Pra kjo është ajo që unë do të dëshiroja të jem në gjendje ta bejm --
03:12
convince biology
78
177000
2000
ta bindim biologjinë
03:14
to work with the rest of the periodic table.
79
179000
2000
që të punoj me pjesen tjetër të sistemit periodik.
03:16
Now if you look at biology,
80
181000
2000
Tani po ta shiqoni biologjinë,
03:18
there's many structures like DNA and antibodies
81
183000
2000
ka shumë struktura sikurse ADN-ja dhe antitrupat
03:20
and proteins and ribosomes that you've heard about
82
185000
2000
dhe proteina dhe ribozone të cilat janë të vështira
03:22
that are already nano-structured.
83
187000
2000
rreth asaj nano-struktures.
03:24
So nature already gives us
84
189000
2000
Pra natyra tani na ka dhën neve
03:26
really exquisite structures on the nanoscale.
85
191000
2000
struktura vërtet të rendësishme në nano-madhësi.
03:28
What if we could harness them
86
193000
2000
Qka nese do ti dëmtoje ato
03:30
and convince them to not be an antibody
87
195000
2000
dhe bindesh ato të mos-jenë një antitrupë
03:32
that does something like HIV?
88
197000
2000
i cili bën diqka sikurse HIV?
03:34
But what if we could convince them
89
199000
2000
Mirpo qfar nëse i bindim ato
03:36
to build a solar cell for us?
90
201000
2000
për të ndërtuar një qelizë solare për ne?
03:38
So here are some examples: these are some natural shells.
91
203000
2000
Pra këtu kemi disa shembuj: Këto janë disa guacka natyrale.
03:40
There are natural biological materials.
92
205000
2000
Janë materiale natyrale biologjike.
03:42
The abalone shell here -- and if you fracture it,
93
207000
2000
Guacat e kërmijve këtu -- dhe nëse i thyen ato,
03:44
you can look at the fact that it's nano-structured.
94
209000
2000
ju mund ti shiqoni faktet të cilat është një nano-strukturë.
03:46
There's diatoms made out of SIO2,
95
211000
3000
Ka dietome të bëra nga SIO2,
03:49
and they're magnetotactic bacteria
96
214000
2000
dhe ato janë bakterje magnetotike
03:51
that make small, single-domain magnets used for navigation.
97
216000
3000
të cilet e bejnë një magnet të vetem të vogël të përdoret për navigim.
03:54
What all these have in common
98
219000
2000
Qfarë kanë të përbashkëta të gjitha këto
03:56
is these materials are structured at the nanoscale,
99
221000
2000
është sepse këto materiale janë të strukturuara në nano-madhësi,
03:58
and they have a DNA sequence
100
223000
2000
dhe ato kanë një sekuencë ADN-je
04:00
that codes for a protein sequence
101
225000
2000
të cilat e kodojnë për një proteinë sekuncive
04:02
that gives them the blueprint
102
227000
2000
e cila ju jep atyre skicen
04:04
to be able to build these really wonderful structures.
103
229000
2000
që të jenë në gjendje të ndërtojnë struktura të mrekullueshme.
04:06
Now, going back to the abalone shell,
104
231000
2000
Tani, ti kthehemi prap guacave të kërmillit,
04:08
the abalone makes this shell by having these proteins.
105
233000
3000
Guacat e bejnë këtë kërmill të ketë këto proteina.
04:11
These proteins are very negatively charged.
106
236000
2000
Këto protenia janë shumë të mbushuar në menyr shumë negative.
04:13
And they can pull calcium out of the environment,
107
238000
2000
Dhe mund të lëshojnë kalcuim në ambient,
04:15
put down a layer of calcium and then carbonate, calcium and carbonate.
108
240000
3000
vendoni një shtresë të kalcuimit dhe pastaj karbonojnë, kalcuim dhe karbonim.
04:18
It has the chemical sequences of amino acids,
109
243000
3000
Ka konsekuenca kemikale të amino acideve,
04:21
which says, "This is how to build the structure.
110
246000
2000
të cilat thonë, "Kjo është menyra sesi këto i ndërtojnë strukturat.
04:23
Here's the DNA sequence, here's the protein sequence
111
248000
2000
Këto është sekuenca a ADN-së, këtu është ajo e proteines
04:25
in order to do it."
112
250000
2000
dhe për ta berë atë."
04:27
And so an interesting idea is, what if you could take any material that you wanted,
113
252000
3000
Dhe një ide interesante është, qfar nese do mund të merrni ndonje material që dëshironit,
04:30
or any element on the periodic table,
114
255000
2000
apo ndonje element në tabelen periodike,
04:32
and find its corresponding DNA sequence,
115
257000
3000
dhe të gjeni sekuencen e ADN që i takon,
04:35
then code it for a corresponding protein sequence
116
260000
2000
dhe pastaj kodimin e saj për proteinen qe i takon
04:37
to build a structure, but not build an abalone shell --
117
262000
3000
për të ndërtuar një strukturë, jo një guacë të kërmillve --
04:40
build something that, through nature,
118
265000
2000
ndërtimi i një gjëje të till, nepërmjet natyres,
04:42
it has never had the opportunity to work with yet.
119
267000
3000
akoma nuk ka pasur mundësit për të funksionuar.
04:45
And so here's the periodic table.
120
270000
2000
Pra këtu është tabela periodike.
04:47
And I absolutely love the periodic table.
121
272000
2000
dhe unë apsulutisht e dashuroj tabelen periodike.
04:49
Every year for the incoming freshman class at MIT,
122
274000
3000
Gjdo vitë që hynë klasat e reja ne MIT,
04:52
I have a periodic table made that says,
123
277000
2000
Kam një tabel të sistemit periodik i cili thot,
04:54
"Welcome to MIT. Now you're in your element."
124
279000
3000
"Mirësevini në MIT. Tani ju jeni në elementin tuaj."
04:57
And you flip it over, and it's the amino acids
125
282000
3000
Dhe ju e shfletoni, dhe është amino acidet
05:00
with the PH at which they have different charges.
126
285000
2000
me PH tek të cilat ato kanë ngarkim të ndryshem.
05:02
And so I give this out to thousands of people.
127
287000
3000
Dhe unë gjithashtu ju jap mijera njerëzve.
05:05
And I know it says MIT, and this is Caltech,
128
290000
2000
Dhe unë e di që thon MIT, dhe është një caltech,
05:07
but I have a couple extra if people want it.
129
292000
2000
mirpo kam disa më tepër nese njerëzit e dëshirojnë.
05:09
And I was really fortunate
130
294000
2000
Dhe isha shumë me fatë
05:11
to have President Obama visit my lab this year
131
296000
2000
që kisha presidentin Obama që vizitoj laburatorin tim
05:13
on his visit to MIT,
132
298000
2000
në viziten e tij në MIT,
05:15
and I really wanted to give him a periodic table.
133
300000
2000
unë me të vërtet dëshiroja ti jap atij një tabel periodike.
05:17
So I stayed up at night, and I talked to my husband,
134
302000
2000
Pra qëndrova deri vonë naten, dhe fola me burrin tim,
05:19
"How do I give President Obama a periodic table?
135
304000
3000
"Si ti jap presidentit Obama një tabel periodike?
05:22
What if he says, 'Oh, I already have one,'
136
307000
2000
Qfar nëse ai tho, "Oh unë kam një në shtepin time,'
05:24
or, 'I've already memorized it'?" (Laughter)
137
309000
2000
apo "e kam të fikësuar atë?" (Qeshen)
05:26
And so he came to visit my lab
138
311000
2000
Pra ai erdhi të vizito laburatorin tiim
05:28
and looked around -- it was a great visit.
139
313000
2000
dhe shiqonte rreth e rrotull -- ishte një vizitë e mirë.
05:30
And then afterward, I said,
140
315000
2000
Dhe pastaj unë i thash,
05:32
"Sir, I want to give you the periodic table
141
317000
2000
"Zotri, Dëshiroj t'ju jap një tabel periodike
05:34
in case you're ever in a bind and need to calculate molecular weight."
142
319000
4000
në rast se jeni të verber dhe ju duhet të kalkuloni peshen e molekulave."
05:38
And I thought molecular weight sounded much less nerdy
143
323000
2000
Unë mendova se pesha e molekulave tingllonte më tërheqse
05:40
than molar mass.
144
325000
2000
sesa masa e dhëmballave.
05:42
And so he looked at it,
145
327000
2000
Ai e shiqoj atë
05:44
and he said,
146
329000
2000
dhe tha,
05:46
"Thank you. I'll look at it periodically."
147
331000
2000
"Faliminderit. Do ta shiqoj në menyr perdioke."
05:48
(Laughter)
148
333000
2000
(Qeshen)
05:50
(Applause)
149
335000
4000
(Duartrokitje)
05:54
And later in a lecture that he gave on clean energy,
150
339000
3000
Dhe më vonë në leksionin që ai dha mbi energjin e pastërt,
05:57
he pulled it out and said,
151
342000
2000
ai shpalosi dhe tha,
05:59
"And people at MIT, they give out periodic tables."
152
344000
2000
"Dhe njerëzit në MIT, japin tabela perdiodike."
06:01
So basically what I didn't tell you
153
346000
3000
Pra atë që unë nuk ju thash
06:04
is that about 500 million years ago, organisms starter making materials,
154
349000
3000
është se rreth 500 milion vite më parë, organizmat filluan të prodhojnë materiale,
06:07
but it took them about 50 million years to get good at it.
155
352000
2000
mirpo i'ju desht atyre rreth 50 milion vite për ta berë mirë.
06:09
It took them about 50 million years
156
354000
2000
I'u deshë atyre rreth 50 milion vite
06:11
to learn how to perfect how to make that abalone shell.
157
356000
2000
për të mësuar sesi të perfeksionojnë atë guac kërmilli.
06:13
And that's a hard sell to a graduate student. (Laughter)
158
358000
2000
Dhe ajo është e vështir ti tregohet një studenti të diplomuar.(Qeshen)
06:15
"I have this great project -- 50 million years."
159
360000
3000
Unë kisha këtë projekt të mrekullueshem -- 50 miljonë vite më parë."
06:18
And so we had to develop a way
160
363000
2000
Pra ne u dasht të zhvillojmë një menyr
06:20
of trying to do this more rapidly.
161
365000
2000
për të provuar ta bejmë kohëpaskohe.
06:22
And so we use a virus that's a non-toxic virus
162
367000
2000
Dhe ne përodem një virus që është jo-tokësik
06:24
called M13 bacteriophage
163
369000
2000
e quajtur M13 bakteriofagë
06:26
that's job is to infect bacteria.
164
371000
2000
punë e tij është ti infekton bakteriet.
06:28
Well it has a simple DNA structure
165
373000
2000
Ka një strukturë të thjeshtë ADN-je
06:30
that you can go in and cut and paste
166
375000
2000
për të cilat mund ta prsim dhe vendosim
06:32
additional DNA sequences into it.
167
377000
2000
sekuenca tjera në të.
06:34
And by doing that, it allows the virus
168
379000
2000
Dhe duke e berë atë, e lejon virusin
06:36
to express random protein sequences.
169
381000
3000
për të shfaq sekuenca të proteinave në menyr të rendomët.
06:39
And this is pretty easy biotechnology.
170
384000
2000
Dhe kjo është bioteknologji shumë e thjesht.
06:41
And you could basically do this a billion times.
171
386000
2000
Dhe faktikisht ju mund ta beni këtë një miljardë herë.
06:43
And so you can go in and have a billion different viruses
172
388000
2000
Dhe ju mund të vazhdoni dhe të keni një miljard virusë të ndryshem
06:45
that are all genetically identical,
173
390000
2000
të cilet janë gjenetikishtë identikë,
06:47
but they differ from each other based on their tips,
174
392000
2000
mirpo ata ndryshojnë nga njëri tjetëri në majën e tyre,
06:49
on one sequence
175
394000
2000
në një sekuencë
06:51
that codes for one protein.
176
396000
2000
e cila kodon për një proteinë.
06:53
Now if you take all billion viruses,
177
398000
2000
Tani nëse i merrni të gjithë ata miljard virusët
06:55
and you can put them in one drop of liquid,
178
400000
2000
dhe mund ti vendosni ata në një lëng,
06:57
you can force them to interact with anything you want on the periodic table.
179
402000
3000
ju mund ti detyroni ato të bashkëveprojnë me gjdogjë që ju dëshironi në tabel periodike.
07:00
And through a process of selection evolution,
180
405000
2000
Dhe nepërmjet një procesi të zgjedhëjes dhe evolvimit,
07:02
you can pull one out of a billion that does something that you'd like it to do,
181
407000
3000
ju mund të zgjedhni një nga një miljard viruset të cilet mund të bejnë diqka që ti dëshiron të bësh me ta,
07:05
like grow a battery or grow a solar cell.
182
410000
2000
sikurse rritjen e një bateria apo qelize solare.
07:07
So basically, viruses can't replicate themselves; they need a host.
183
412000
3000
Pra faktikisht, viruse nuk mund të replikohen vetvetiu; atyre ju duhet një strehues.
07:10
Once you find that one out of a billion,
184
415000
2000
Sapo të keni gjetur atë nga një miljardët,
07:12
you infect it into a bacteria,
185
417000
2000
ju e infektoni atë në një bakterie,
07:14
and you make millions and billions of copies
186
419000
2000
dhe ju beni miljona dhe miljarda kopje
07:16
of that particular sequence.
187
421000
2000
të asaj sekuence.
07:18
And so the other thing that's beautiful about biology
188
423000
2000
Dhe gjëja tjetër e bukur rreth biologjisë
07:20
is that biology gives you really exquisite structures
189
425000
2000
është se biologjia ju jep juve një struktur shumë eksituese
07:22
with nice link scales.
190
427000
2000
me madhësi dhe lidhje të bukura.
07:24
And these viruses are long and skinny,
191
429000
2000
Dhe me këta virusë të gjatë dhe dobët,
07:26
and we can get them to express the ability
192
431000
2000
ne mund ti marrim ata të paraqesin mundësin
07:28
to grow something like semiconductors
193
433000
2000
për të rritur diqka sikurse gjysëmpërcjellësit
07:30
or materials for batteries.
194
435000
2000
apo materiale për bateritë.
07:32
Now this is a high-powered battery that we grew in my lab.
195
437000
3000
Tani kjo është një bateri e furnizimit të lartë të cilen e kemi rritur në laburatorin tim.
07:35
We engineered a virus to pick up carbon nanotubes.
196
440000
3000
Ne ingjinjerum një virus për të marrur nanotubet e karboneve.
07:38
So one part of the virus grabs a carbon nanotube.
197
443000
2000
Pra një pjesë e virusit mbledhë një nano karbonë.
07:40
The other part of the virus has a sequence
198
445000
2000
Pjesa tjetër e virusit ka një sekuencë
07:42
that can grow an electrode material for a battery.
199
447000
3000
e cila mund të rritë një elektrod për një bateri.
07:45
And then it wires itself to the current collector.
200
450000
3000
Dhe pastaj e lidhë vetveten më mbëledhësin momental.
07:48
And so through a process of selection evolution,
201
453000
2000
Pra nepërmjet procesit të zgjedhëjes dhe evolvimit,
07:50
we went from being able to have a virus that made a crummy battery
202
455000
3000
ne kaluam nga të pasurit e një virusa i cili prodhonte një bateri e dobet
07:53
to a virus that made a good battery
203
458000
2000
tek një virus i cili mund të bejë një bateri të mirë
07:55
to a virus that made a record-breaking, high-powered battery
204
460000
3000
deri tek një virusë i cili mund të bejë një bateri të cilësis së lartë rekorde
07:58
that's all made at room temperature, basically at the bench top.
205
463000
3000
e gjithë kjo është ndërtuar në temperaturen e dhomës, faktikisht tek një bankë në krye.
08:01
And that battery went to the White House for a press conference.
206
466000
3000
Dhe ajo bateri shkoi tek shtëpia e bardhë për një konferenc gazetarësh.
08:04
I brought it here.
207
469000
2000
Kam sjellur me vete këtu.
08:06
You can see it in this case -- that's lighting this LED.
208
471000
3000
Ju mund ta shihni në këtë rast -- po e ndriqon këtë LED.
08:09
Now if we could scale this,
209
474000
2000
Tani po të mund të rrisnim këtë,
08:11
you could actually use it
210
476000
2000
ju faktikisht mund ta përdorni atë
08:13
to run your Prius,
211
478000
2000
për të lëvizur një Honda Prius,
08:15
which is my dream -- to be able to drive a virus-powered car.
212
480000
3000
e cila është ëndrra ime -- të jemi në gjendje të vozisim një makinë të lëvizur më virusë.
08:19
But it's basically --
213
484000
2000
Mirpo është faktike --
08:21
you can pull one out of a billion.
214
486000
3000
që mund të zgjedhësh një nga një miljardët.
08:24
You can make lots of amplifications to it.
215
489000
2000
Ju mund të bëni shumë amplifikime tek ajo.
08:26
Basically, you make an amplification in the lab,
216
491000
2000
Faktikisht, ju mund të beni një amplifikim në laburatorë,
08:28
and then you get it to self-assemble
217
493000
2000
dhe pataj ta mbëledhësh sëbashku
08:30
into a structure like a battery.
218
495000
2000
në një struktur sikurse një bateri.
08:32
We're able to do this also with catalysis.
219
497000
2000
Ne jemi në gjendje ta bejmë atë gjithashtu edhe me katalysis.
08:34
This is the example
220
499000
2000
Ky është një shembull
08:36
of photocatalytic splitting of water.
221
501000
2000
i një fotokatalysi i ndarë nga uji.
08:38
And what we've been able to do
222
503000
2000
Dhe ajo që kemi qen në gjendje të bejmë
08:40
is engineer a virus to basically take dye-absorbing molecules
223
505000
3000
është ingjinjerimi i një virusi i cili mund të merr molekulat e vdekura
08:43
and line them up on the surface of the virus
224
508000
2000
dhe ti vendoni në sipërfaqen e një virusi
08:45
so it acts as an antenna,
225
510000
2000
pra vepron sikurse një antenë,
08:47
and you get an energy transfer across the virus.
226
512000
2000
dhe ju përfitoni një transfer energjie nepërmjet virusit.
08:49
And then we give it a second gene
227
514000
2000
Dhe pastaj ne i japim gjenin e dytë
08:51
to grow an inorganic material
228
516000
2000
për të rritur një material jo-organik
08:53
that can be used to split water
229
518000
2000
i cili mund të përdoret për të ndarë ujin
08:55
into oxygen and hydrogen
230
520000
2000
në oksigjen dhe hidrogjen
08:57
that can be used for clean fuels.
231
522000
2000
i cili mund të përoret për karburantet e pastërta.
08:59
And I brought an example with me of that today.
232
524000
2000
Dhe kam sjellur një shembull të tij me vete sotë.
09:01
My students promised me it would work.
233
526000
2000
Studentët e mij më premtuan mua so do të funksionon.
09:03
These are virus-assembled nanowires.
234
528000
2000
Këta janë virusët të mbledhur në nano-lidhje.
09:05
When you shine light on them, you can see them bubbling.
235
530000
3000
Kur shëndrrisni dritë në ta, ju mund ti shini ata duke u përdredhur.
09:08
In this case, you're seeing oxygen bubbles come out.
236
533000
3000
Në këtë rast, ju po shihni oksigjenin duke përdredhur jashtë.
09:12
And basically, by controlling the genes,
237
537000
3000
Dhe faktikisht, duke i kontrolluar këto gjene,
09:15
you can control multiple materials to improve your device performance.
238
540000
3000
ju mund të kontrolloni shumë materiale për të përmisuar përformancat e paisjes suaj.
09:18
The last example are solar cells.
239
543000
2000
Shembulli i fundit është qeliza solare.
09:20
You can also do this with solar cells.
240
545000
2000
Ju gjithashtu mund ta bëni këtë me qeliza solare.
09:22
We've been able to engineer viruses
241
547000
2000
Ne kemi arritur ta ingjinjerojmë një virusë
09:24
to pick up carbon nanotubes
242
549000
2000
i cili mbledhë nanotubat e karbonit
09:26
and then grow titanium dioxide around them --
243
551000
4000
dhe pastaj rritë dioksidet e titaniumit rreth vetit--
09:30
and use as a way of getting electrons through the device.
244
555000
4000
dhe përdor një menyr për të marrur elektronet nepërmjet paisjes.
09:34
And what we've found is through genetic engineering,
245
559000
2000
Dhe atë që ne gjetur është se nepërmjet ingjinjerimit gjenetikë,
09:36
we can actually increase
246
561000
2000
ne mund të rrisim
09:38
the efficiencies of these solar cells
247
563000
3000
përsosëshmerin e këtyre qelizave solare
09:41
to record numbers
248
566000
2000
në numëra rekord
09:43
for these types of dye-sensitized systems.
249
568000
3000
për këto lloje të sistemeve dy-sentuese.
09:46
And I brought one of those as well
250
571000
2000
Dhe unë kam sjellur një prej tyre me veti
09:48
that you can play around with outside afterward.
251
573000
3000
me të cilin mund të luani jashtë pastaj.
09:51
So this is a virus-based solar cell.
252
576000
2000
Pra ky është një virusë i bazuar në qeliza solare.
09:53
Through evolution and selection,
253
578000
2000
Nepërmjet evolvimit dhe zgjedhëjes,
09:55
we took it from an eight percent efficiency solar cell
254
580000
3000
ne e morem nga një tetë përqind përfekshmeri e qelizave solare
09:58
to an 11 percent efficiency solar cell.
255
583000
3000
deri në 11 përqind eficient të qeliës solare.
10:01
So I hope that I've convinced you
256
586000
2000
Pra shpresoj që ju kam bindur juve
10:03
that there's a lot of great, interesting things to be learned
257
588000
3000
që ka shumë gjëra të bukura, itneresante që duhet mësuar
10:06
about how nature makes materials --
258
591000
2000
në atë sesi natyra krijonë materiale --
10:08
and taking it the next step
259
593000
2000
dhe quarjen në hapin e ardhëshem
10:10
to see if you can force,
260
595000
2000
për të parë nese mund ta detyrojmë,
10:12
or whether you can take advantage of how nature makes materials,
261
597000
2000
apo mund ta marrim përparësin e asaj se si natyral krijonë materialet,
10:14
to make things that nature hasn't yet dreamed of making.
262
599000
3000
për të berë gjëra për të cilat natyra nuk ka ëndërruar për ti krijuar ato.
10:17
Thank you.
263
602000
2000
Faliminderit.
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