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Jonathan Wilker: What sticky sea creatures can teach us about making glue
Jonathan Wilker: ¿Qué nos pueden enseñar algunas criaturas marinas para hacer pegamento?
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¿Y si pudiéramos aprovechar el poder adhesivo de las criaturas marinas como los mejillones, las ostras y los percebes, que no se mueven ni siquiera en las costas húmedas y tormentosas? Sumérjanse en el mundo maravilloso de los animales que hacen su propio pegamento junto al científico Jonathan Wilker, y vean un avance de las cosas asombrosas que podemos aprender de cómo lo hacen.
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
Quisiera que me acompañen
a una excursión;
a una excursión;
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
quiero llevarlos a la playa
y disfrutar del aire de mar
y del rocío salino.
y del rocío salino.
00:18
and so enjoy the sea air
and the salt spray.
and the salt spray.
2
6989
2079
00:21
And let's go down to the water's edge,
3
9092
1985
Vayamos hasta el borde del agua;
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
notarán que las olas nos golpean
y es muy difícil mantenerse en el lugar.
00:26
and it's really difficult
to stay in place.
to stay in place.
5
14466
2023
00:28
But now, look down,
6
16513
2159
Pero ahora miren hacia abajo
00:30
and what you're going to see
7
18696
1421
y verán
que las rocas están cubiertas
por toda clase de criaturas marinas
por toda clase de criaturas marinas
00:32
is that the rocks are covered
by all sorts of sea creatures
by all sorts of sea creatures
8
20141
3032
00:35
that are just staying
there in place, no problem.
there in place, no problem.
9
23197
2664
que se mantienen en su lugar sin problema.
Y resulta que si Uds. quieren sobrevivir
00:37
And it turns out
that if you want to survive
that if you want to survive
10
25885
2121
00:40
in this really demanding environment,
11
28030
1763
en este entorno difícil,
00:41
your very existence is dependent
upon your ability to make glue, actually.
upon your ability to make glue, actually.
12
29817
4761
su existencia depende de
su capacidad para hacer pegamento.
su capacidad para hacer pegamento.
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
Les presentaré a algunos de
los héroes de nuestra historia,
los héroes de nuestra historia,
00:50
just a few of them.
14
38047
1151
solo algunos de ellos.
00:51
So these are mussels,
15
39222
1452
Estos son mejillones
00:52
and you'll notice
they're covering the rocks.
they're covering the rocks.
16
40698
2341
y, como pueden notar, cubren las rocas.
00:55
They've made adhesives,
17
43063
1905
Han producido adhesivos,
y así quedan pegados a las rocas,
y así quedan pegados a las rocas,
00:56
and they're sticking down on the rocks,
18
44992
1966
00:58
and they're also sticking
to each other, actually.
to each other, actually.
19
46982
2335
y también están pegados entre sí.
01:01
So they're hunkered down
together as a group.
together as a group.
20
49341
2193
Así que se resguardan juntos como grupo.
01:03
This is a close-up photograph
of an oyster reef,
of an oyster reef,
21
51558
2627
Este es un primer plano
de un arrecife de ostras,
de un arrecife de ostras,
01:06
and oysters, they're amazing.
22
54209
2408
y las ostras son asombrosas.
01:08
What they do is they cement to each other,
23
56641
3048
Se adhieren unas con otras
01:11
and they build these huge,
extensive reef systems.
extensive reef systems.
24
59713
2651
y construyen estos extensos
sistemas de arrecifes
sistemas de arrecifes
01:14
They can be kilometers long,
they can be meters deep,
they can be meters deep,
25
62388
2780
con kilómetros de longitud
y varios metros de profundidad.
y varios metros de profundidad.
01:17
and arguably, they're the most
dominant influence
dominant influence
26
65192
3381
Probablemente, son
la influencia más dominante
la influencia más dominante
01:20
on how healthy any coastal
marine ecosystem is going to be,
marine ecosystem is going to be,
27
68597
3040
en la salud de un ecosistema
marino costero,
marino costero,
01:23
because what they do
is they're filtering the water constantly,
is they're filtering the water constantly,
28
71661
3000
ya que filtran el agua constantemente,
reteniendo la arena y la suciedad.
01:26
they're holding sand and dirt in place.
29
74685
1897
01:28
Actually, other species live
inside of these reefs.
inside of these reefs.
30
76606
2953
En realidad, dentro de estos
arrecifes viven otras especies.
arrecifes viven otras especies.
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
Y luego, si pensamos en lo que ocurre
cuando llega una tormenta:
cuando llega una tormenta:
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
si aumenta en intensidad, primero
golpeará estos extensos arrecifes,
golpeará estos extensos arrecifes,
01:38
the coast behind it
is going to be protected.
is going to be protected.
33
86862
2102
y la costa que está detrás
quedará protegida.
quedará protegida.
01:40
So they're really quite influential.
34
88988
2477
Así que ellos ejercen mucha influencia.
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
Si alguna vez han estado en alguna
playa rocosa en cualquier lugar,
playa rocosa en cualquier lugar,
01:47
you're probably familiar
with what barnacles look like.
with what barnacles look like.
36
95101
2655
probablemente sabrán
cómo son los percebes.
cómo son los percebes.
Estos animales
01:49
What these animals do --
37
97780
1151
01:50
and there's many others,
these are just three of them --
these are just three of them --
38
98955
2722
--hay muchos otros, estos solo son tres--
01:53
is they make adhesives,
39
101701
1150
producen adhesivos,
01:54
they stick to each other,
they stick to the rocks
they stick to the rocks
40
102875
2389
se pegan unos con otros,
se pegan a las rocas
se pegan a las rocas
y construyen comunidades
01:57
and they build communities,
and by doing this,
and by doing this,
41
105288
2144
y, de este modo, logran grandes
ventajas para su supervivencia.
ventajas para su supervivencia.
01:59
there's a lot of survival
advantages they get.
advantages they get.
42
107456
2223
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
Una de ellas es que cada individuo
está sometido a menos turbulencia
está sometido a menos turbulencia
02:07
and all the damaging features
that can happen from that environment.
that can happen from that environment.
44
115394
3818
y todos las situaciones perjudiciales
que pueden ocurrir en ese entorno.
que pueden ocurrir en ese entorno.
02:11
So they're all hunkered down there.
45
119236
1668
Así que están ahí, resguardados.
02:12
Then, also, there's a safety
in numbers thing,
in numbers thing,
46
120928
2866
También ser numerosos es seguro,
02:15
because it also helps you
keep away the predators,
keep away the predators,
47
123818
3628
ya que ayuda a mantener
alejados los depredadores
alejados los depredadores
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
porque, por ejemplo, si una gaviota
se dispone a comerlos,
se dispone a comerlos,
le será más difícil si están todos juntos.
02:22
it's more difficult for the seagull
if they're all stuck together.
if they're all stuck together.
49
130308
3126
Y la otra cosa es que también ayuda
con la eficiencia reproductiva.
con la eficiencia reproductiva.
02:25
And then another thing is it also helps
with reproductive efficiency.
with reproductive efficiency.
50
133458
3302
02:28
So you can imagine
that when Mr. and Mrs. Barnacle decide,
that when Mr. and Mrs. Barnacle decide,
51
136784
3146
Imaginen que el señor
y la señora Percebe deciden:
y la señora Percebe deciden:
02:31
"OK, it's time to have
little baby barnacles" --
little baby barnacles" --
52
139954
2386
"Bien, es hora de tener
pequeños bebés percebes".
pequeños bebés percebes".
02:34
I won't tell you
how they do that just yet --
how they do that just yet --
53
142364
2097
Todavía no les diré cómo lo hacen,
02:36
but when they decide it's time to do that,
54
144485
2885
pero cuando deciden
que es tiempo de hacerlo,
que es tiempo de hacerlo,
02:39
it's a lot easier and their reproductive
efficiency is higher
efficiency is higher
55
147394
2904
es mucho más fácil y su eficacia
reproductiva es mayor
reproductiva es mayor
02:42
if they're all living close together.
56
150322
2402
si viven juntos.
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
Así que queremos entender cómo se pegan,
02:49
and I can't really tell you
all the details,
all the details,
58
157727
2088
y no les puedo decir los detalles
02:51
because it's something
we're still trying to figure out,
we're still trying to figure out,
59
159839
2621
porque es algo que estamos
tratando de entender,
tratando de entender,
02:54
but let me give you a little flavor
60
162484
1744
pero les mostraré
02:56
of some of the things
that we're trying to do.
that we're trying to do.
61
164252
2233
algunas de las cosas
que estamos intentando.
que estamos intentando.
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
Esta es una fotografía de uno
de los acuarios de nuestro laboratorio
de los acuarios de nuestro laboratorio
03:02
and everything in the image
is part of the system,
is part of the system,
63
170009
3493
y todo lo que se ve en la imagen
forma parte del sistema.
forma parte del sistema.
03:05
and so what we do is we keep --
64
173526
1695
En la pecera de vidrio que se ve allí
abajo, hay un grupo de mejillones,
abajo, hay un grupo de mejillones,
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
enfriamos el agua, circulamos las luces,
03:11
we have the water chilled,
we have the lights cycled,
we have the lights cycled,
66
179127
2509
03:13
we actually have turbulence in the system
67
181660
1954
y producimos turbulencia en el sistema
03:15
because the animals make
more adhesives for us
more adhesives for us
68
183638
2205
porque los animales fabrican más
adhesivos cuando el agua es turbulenta.
adhesivos cuando el agua es turbulenta.
03:17
when the water is turbulent.
69
185867
1373
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
Así que los inducimos a hacer adhesivo,
lo recolectamos y lo estudiamos.
lo recolectamos y lo estudiamos.
03:22
They're here in Indiana.
71
190709
2159
Ellos están aquí en Indiana.
03:24
As far as they know,
they're in Maine in February,
they're in Maine in February,
72
192892
2571
Para ellos, están en Maine en febrero,
03:27
and they seem to be pretty happy,
as far as we can tell.
as far as we can tell.
73
195487
2686
y podemos decir
que se los ve bastante felices.
que se los ve bastante felices.
03:30
And then we also work with oysters,
74
198796
2001
Y también trabajamos con ostras.
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
Arriba hay una foto de un pequeño
arrecife en Carolina del Sur,
arrecife en Carolina del Sur,
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
y lo que más nos interesa es ver
cómo se unen unas con otras,
cómo se unen unas con otras,
03:41
how they connect.
77
209029
1151
cómo se conectan.
03:42
And so what you can see
in the bottom image
in the bottom image
78
210204
2103
En la imagen inferior pueden ver
03:44
is there's two oysters
that are cementing to each other.
that are cementing to each other.
79
212331
2634
que hay dos ostras que
se están pegando entre sí.
se están pegando entre sí.
03:46
And we want to know what's in between,
80
214989
1811
Y queremos saber qué hay en medio,
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
así que muchas veces
las cortamos y observamos
las cortamos y observamos
03:51
and in the next series
of images we have here,
of images we have here,
82
219376
2269
y en la próxima serie de imágenes
03:53
you can see, on the bottom,
we'll have two shells,
we'll have two shells,
83
221669
2620
pueden ver que en la parte
inferior hay dos caparazones,
inferior hay dos caparazones,
03:56
the shell of one animal
and the shell of another animal,
and the shell of another animal,
84
224313
2635
el caparazón de un animal y el del otro,
03:58
and the cement's in between.
85
226972
1404
y el pegamento en medio.
04:00
And if you look at the image on the right,
86
228400
2039
Y si observan la imagen de la derecha
quizá puedan ver
04:02
what you can maybe see
87
230463
1151
04:03
is that there's structure
in the shell of each animal,
in the shell of each animal,
88
231638
3476
que en el caparazón de cada
animal hay una estructura,
animal hay una estructura,
04:07
but then, the cement
actually looks different.
actually looks different.
89
235138
2182
pero el pegamento se ve diferente.
Usamos toda clase de herramientas
sofisticadas de biología y química
sofisticadas de biología y química
04:09
And so we're using all sorts
of fancy biology and chemistry tools
of fancy biology and chemistry tools
90
237344
3635
04:13
to understand what's going on in there,
91
241003
1991
para entender lo que ocurre ahí,
04:15
and what we're finding
is the structures are different
is the structures are different
92
243018
2529
y descubrimos que
las estructuras son diferentes
las estructuras son diferentes
04:17
and the chemistry is actually different,
and it's quite interesting.
and it's quite interesting.
93
245571
3661
y que la química es diferente,
y eso es muy interesante.
y eso es muy interesante.
04:22
And then this picture --
94
250764
1372
Y luego, en esta imagen...
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
permítanme volver atrás antes
de decirles de qué se trata.
de decirles de qué se trata.
04:27
So do you know the cartoon
"The Magic School Bus"?
"The Magic School Bus"?
96
255169
5060
¿Conocen el dibujo animado
"El autobús mágico",
"El autobús mágico",
04:32
Or if you're a little bit older,
"Fantastic Voyage," right?
"Fantastic Voyage," right?
97
260253
3325
o si son un poco mayores,
"El viaje fantástico"?
"El viaje fantástico"?
04:35
And you remember,
they had these characters
they had these characters
98
263602
2136
¿Recuerdan que tenían esos personajes
04:37
that they would shrink down
to these microscopic levels,
to these microscopic levels,
99
265762
2730
que se reducían hasta
niveles microscópicos,
niveles microscópicos,
04:40
and then they would sort of swirl in
100
268516
1754
se metían por dentro,
04:42
and swim around and fly around
all these biological structures?
all these biological structures?
101
270294
3024
y nadaban y volaban por
todas estas estructuras biológicas?
todas estas estructuras biológicas?
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
Pienso que esto es algo parecido,
aunque en este caso es real.
aunque en este caso es real.
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
Así que tomamos dos ostras
que estaban pegadas
que estaban pegadas
04:53
and this area used to be
completely filled in with the cement,
completely filled in with the cement,
104
281949
3182
--esta parte estaba completamente
rellenada con el pegamento--
rellenada con el pegamento--
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
y descubrimos que ese pegamento
tiene muchos componentes
tiene muchos componentes
05:01
but broadly speaking,
there are hard, non-sticky parts
there are hard, non-sticky parts
106
289133
3023
pero, en general, hay
partes duras, no pegajosas
partes duras, no pegajosas
05:04
and there are soft, sticky parts,
107
292180
1573
y hay partes blandas y pegajosas.
05:05
and what we did is we removed
the non-sticky parts selectively
the non-sticky parts selectively
108
293777
3228
Entonces quitamos selectivamente
las partes no pegajosas
las partes no pegajosas
05:09
to see what's left for what's actually
attaching the animals,
attaching the animals,
109
297029
3910
para ver lo que quedaba, qué era
lo que realmente unía a los animales
lo que realmente unía a los animales
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
y obtuvimos esto, que es
el adhesivo pegajoso
el adhesivo pegajoso
05:16
that's holding them together.
111
304436
1407
que las mantiene juntas.
05:17
And I just think it's a really cool image,
112
305867
2021
Pienso que es una imagen genial,
05:19
because you can imagine yourself flying in
and going back there.
and going back there.
113
307912
3062
porque uno puede imaginarse
volando y llegando hasta allí.
volando y llegando hasta allí.
05:22
Anyways, those are some of the things
we're doing to understand
we're doing to understand
114
310998
3065
Estas son algunas de las cosas
que estamos haciendo para entender
que estamos haciendo para entender
05:26
how marine biology
is making these materials.
is making these materials.
115
314087
2563
cómo la biología marina
produce estos materiales.
produce estos materiales.
05:28
And from a fundamental perspective,
it's really exciting to learn.
it's really exciting to learn.
116
316674
3352
Y desde una perspectiva básica,
es muy interesante de investigar.
es muy interesante de investigar.
05:32
But what we do want
to do with this information?
to do with this information?
117
320050
2476
Pero, ¿qué queremos hacer
con esta información?
con esta información?
Bueno, hay muchas
aplicaciones tecnológicas
aplicaciones tecnológicas
05:34
Well, there's a lot
of technological applications
of technological applications
118
322550
2309
05:36
if we can harness
what the animals are doing.
what the animals are doing.
119
324883
2563
si logramos aprovechar
lo que hacen estos animales.
lo que hacen estos animales.
05:39
So let me give you one example.
120
327470
1619
Les daré un ejemplo.
05:41
So imagine you're at home
121
329113
2080
Imaginen que están en 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
y rompen su estatuita favorita
o un jarrito, o algo parecido.
o un jarrito, o algo parecido.
05:46
You want to put it back together.
123
334963
1712
Quieren volver a unir las piezas.
05:48
So where do you go?
124
336699
1221
Así que, ¿qué hacen?
05:49
You go to my favorite place in town,
125
337944
2205
Van a mi lugar favorito de la ciudad,
05:52
which is the glue aisle
of the hardware store.
of the hardware store.
126
340173
2848
que es la estantería
de pegamentos de la ferretería.
de pegamentos de la ferretería.
05:55
I know where you spend your nights,
127
343045
2080
Sé dónde pasan sus noches,
05:57
because you're all hip,
cool people, because you're here,
cool people, because you're here,
128
345149
2745
porque son gente moderna,
divertida, porque están aquí,
divertida, porque están aquí,
05:59
and you're going to the bars
and concerts --
and concerts --
129
347918
2134
y van a bares y conciertos...
pero aquí es donde voy
yo todas las noches.
yo todas las noches.
06:02
this is where I hang out every night.
130
350076
1762
06:03
So anyways, so what I want you to do
131
351862
1740
Bueno, entonces quiero que Uds.
06:05
is get one of every adhesive
that's on the shelf,
that's on the shelf,
132
353626
2977
tomen cada adhesivo que está en el estante
06:08
bring it home,
133
356627
1151
lo lleven a casa,
06:09
but before you try
to put things back together,
to put things back together,
134
357802
2784
pero antes de que intenten unir las piezas
06:12
I want you to try to do it
in a bucket of water.
in a bucket of water.
135
360610
2824
quiero que traten de hacerlo
en un balde con agua.
en un balde con agua.
06:15
It's not going to work, right?
We all know this.
We all know this.
136
363458
2309
No va a funcionar, ¿cierto?
Todos sabemos esto.
Todos sabemos esto.
06:17
So obviously, marine biology
has solved this,
has solved this,
137
365791
2098
Pero la biología marina lo resolvió,
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
así que tenemos que encontrar
modos de copiar esto.
modos de copiar esto.
06:24
And one of the issues here is,
139
372528
1929
Y uno de los problemas
es que no pueden simplemente ir
y tomar materiales de la playa
y tomar materiales de la playa
06:26
you can't just go and get
the materials from the beach,
the materials from the beach,
140
374481
2651
06:29
because if you get a bunch of mussels
141
377156
1762
porque tomarán un grupo de mejillones
06:30
and try to milk them for their adhesive,
142
378942
1912
y si tratan de extraerles el adhesivo
solo obtendrán un poquito de material,
solo obtendrán un poquito de material,
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
pero nunca lo suficiente
para hacer algo que sirva,
para hacer algo que sirva,
solo para ver.
06:37
just enough to see.
145
385482
1151
Debemos hacerlo a mayor escala, idealmente
a escala del tamaño de un vagón de tren.
a escala del tamaño de un vagón de tren.
06:38
We need to scale this up,
ideally maybe train car scale.
ideally maybe train car scale.
146
386657
3127
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
En la parte superior hay una imagen
de uno de los tipos de moléculas
de uno de los tipos de moléculas
06:46
that the animals are using
to make their glue,
to make their glue,
148
394005
2175
que usan los animales
para hacer pegamento.
para hacer pegamento.
Son moléculas muy largas
llamadas proteínas,
llamadas proteínas,
06:48
and what they are is they're very long
molecules, they're called proteins,
molecules, they're called proteins,
149
396204
3547
y estas proteínas tienen partes únicas
06:51
and these proteins happen to have
some fairly unique parts in them
some fairly unique parts in them
150
399775
3231
que producen las propiedades adhesivas.
06:55
that bring about the adhesive properties.
151
403030
2836
06:57
What we want to do is take
those little parts of that chemistry,
those little parts of that chemistry,
152
405890
3001
Queremos tomar esas partes
pequeñas de esa química
pequeñas de esa química
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
y ponerlas en otras moléculas
largas que podamos obtener,
largas que podamos obtener,
07:04
but things that we can make
on a really large scale,
on a really large scale,
154
412105
2429
pero cosas que podamos
hacer a gran escala;
hacer a gran escala;
07:06
so you might know them
as plastics or polymers,
as plastics or polymers,
155
414558
2253
quizá las conozcan como
plásticos o polímeros.
plásticos o polímeros.
07:08
and so we're sort of
simplifying what they do,
simplifying what they do,
156
416835
2237
Estamos simplificando lo que hacen,
07:11
but then putting that adhesion chemistry
into these large molecules.
into these large molecules.
157
419096
3343
pero queremos introducir esa química
adhesiva en esas moléculas largas.
adhesiva en esas moléculas largas.
07:14
And we've developed many different
adhesive systems in doing this,
adhesive systems in doing this,
158
422463
3097
Para esto desarrollamos muchos
sistemas adhesivos diferentes,
sistemas adhesivos diferentes,
07:17
and when you make
a new adhesive that looks pretty good,
a new adhesive that looks pretty good,
159
425584
2701
y cuando uno hace un adhesivo nuevo
que parece muy bueno, ¿qué hace?
que parece muy bueno, ¿qué hace?
07:20
what do you do?
160
428309
1151
Empieza a pegar cosas
por todo el laboratorio.
por todo el laboratorio.
07:21
You start running around the lab,
just sticking stuff together.
just sticking stuff together.
161
429484
2967
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
Tomamos un poco de pegamento
y pegamos dos piezas de metal
y pegamos dos piezas de metal
07:27
and we wanted to hang something from it,
163
435740
1975
y quisimos colgar algo de allí,
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
y colgamos una olla con mejillones
vivos, y nos sentimos muy inteligentes.
vivos, y nos sentimos muy inteligentes.
07:33
(Laughs)
165
441374
1007
(Risas)
07:34
We're obviously much more
quantitative about this most often,
quantitative about this most often,
166
442405
3344
Obviamente solemos ser más cuantitativos,
07:37
and so we benchmark
against commercial adhesives,
against commercial adhesives,
167
445773
2435
y nos comparamos con
los adhesivos comerciales
los adhesivos comerciales
07:40
and we actually have some materials now
that are stronger than superglue.
that are stronger than superglue.
168
448232
3895
y ahora tenemos algunos materiales más
fuertes que los pegamentos instantáneos.
fuertes que los pegamentos instantáneos.
07:44
So to me, that's really cool.
169
452151
1429
Para mí eso es fantástico.
07:45
That's a good day in the lab.
It's stronger than superglue.
It's stronger than superglue.
170
453604
2937
Eso es un buen día. Es más fuerte
que el pegamento instantáneo.
que el pegamento instantáneo.
07:48
And here's something else that we can do.
171
456565
2157
Y también podemos hacer otra cosa.
07:51
So this is a tank of seawater,
172
459125
2122
Este es un tanque con agua de mar,
07:53
and then, in that syringe
is one of our adhesive formulations,
is one of our adhesive formulations,
173
461271
3802
y esa jeringa contiene una
de nuestras preparaciones adhesivas;
de nuestras preparaciones adhesivas;
07:57
and what we're doing is
we're dispensing it completely underwater,
we're dispensing it completely underwater,
174
465097
3174
entonces la distribuimos
completamente bajo el agua
completamente bajo el agua
08:00
on a piece of metal.
175
468295
1397
sobre un trozo de metal.
08:01
And then, we want to make
an adhesive bond, or joint,
an adhesive bond, or joint,
176
469716
2569
Y como queremos hacer
una unión adhesiva, o una junta,
una unión adhesiva, o una junta,
08:04
and so we take another piece of metal
177
472309
2288
tomamos otra pieza de metal
08:06
and we put it on there
and just position it.
and just position it.
178
474621
2921
y la colocamos ahí en posición.
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
Y como queremos darle tiempo
para que se consolide,
para que se consolide,
08:13
so we'll just put a weight
on it, nothing fancy.
on it, nothing fancy.
180
481286
2273
le ponemos un peso
encima... nada sofisticado.
encima... nada sofisticado.
08:15
This is a tube with lead shot
in it, nothing fancy.
in it, nothing fancy.
181
483583
3199
Es un tubo con una munición de
plomo adentro, nada refinado.
plomo adentro, nada refinado.
08:18
And then you let it sit for a while.
182
486806
1769
Y lo dejamos solidificar por un rato.
08:20
So this has never seen air.
It's completely underwater.
It's completely underwater.
183
488599
2772
Esto nunca estuvo al aire.
Está totalmente bajo el agua.
Está totalmente bajo el agua.
08:23
And you pick it up.
184
491395
1158
Y lo levantamos.
08:24
I never know what's going to happen.
185
492577
1785
No sabía lo que pasaría.
08:26
I'm always very anxious here.
186
494386
1626
Siempre me pongo ansioso aquí.
08:28
Pick it up ...
187
496036
1150
Lo levantamos...
08:29
and it's stuck.
188
497840
1467
y está pegado.
08:31
To me, this is really cool.
189
499331
1349
Para mí, esto es genial.
08:32
So we can actually get
very strong underwater adhesion.
very strong underwater adhesion.
190
500704
3775
Es decir que se puede conseguir
una adhesión muy fuerte bajo el agua.
una adhesión muy fuerte bajo el agua.
08:36
Possibly, it's the strongest
or at least one of the strongest
or at least one of the strongest
191
504503
2961
Posiblemente es el adhesivo
más fuerte o uno de los más fuertes
más fuerte o uno de los más fuertes
08:39
underwater adhesives
that's ever been seen.
that's ever been seen.
192
507488
2063
que he visto para usar bajo el agua.
08:41
It's even stronger than the materials
that the animals produce,
that the animals produce,
193
509575
3435
Incluso es más fuerte que el material
producido por los animales,
producido por los animales,
así que es muy emocionante
para nosotros. Es genial.
para nosotros. Es genial.
08:45
so for us, it's pretty exciting.
It's pretty cool.
It's pretty cool.
194
513034
2436
08:47
So what do we want to do
with these things?
with these things?
195
515494
2325
¿Y qué queremos hacer con esto?
08:49
Well, here are some products
that you're probably really familiar with.
that you're probably really familiar with.
196
517843
3334
Bueno, estos son unos productos
que quizá les sean familiares.
que quizá les sean familiares.
08:53
So think about your cell phone,
your laptop, plywood in most structures,
your laptop, plywood in most structures,
197
521201
5050
Piensen en el teléfono celular,
la computadora portátil, el contrachapado,
la computadora portátil, el contrachapado,
08:58
the interior of your car, shoes,
phone books, things like this.
phone books, things like this.
198
526275
3409
el interior del auto, los zapatos,
guías telefónicas, cosas como estas.
guías telefónicas, cosas como estas.
09:01
They're all held together with adhesives,
199
529708
2234
Sus componentes se mantienen
unidos por los adhesivos.
unidos por los adhesivos.
09:03
and there's two main problems
with the adhesives
with the adhesives
200
531966
2333
Pero hay dos problemas
con el adhesivo de estos objetos.
con el adhesivo de estos objetos.
09:06
used in these materials.
201
534323
1286
09:07
The first one is that they're toxic.
202
535633
1819
Lo primero es que son tóxicos.
09:09
So the worst offender here is plywood.
203
537476
2554
El peor es el contrachapado.
09:12
Plywood, or a lot of furniture,
or wood laminate in floors --
or wood laminate in floors --
204
540054
3920
El contrachapado, o muchos muebles
o la madera laminada de los pisos
o la madera laminada de los pisos
09:15
a main component of the adhesives
here is formaldehyde,
here is formaldehyde,
205
543998
4487
tienen como componente principal
en sus adhesivos al formaldehído...
en sus adhesivos al formaldehído...
09:20
and it's maybe a compound you've heard of.
206
548509
2001
Quizá hayan oído de este compuesto.
09:22
It's a gas, and it's also a carcinogen,
207
550534
2877
Es un gas, y también un carcinógeno;
09:25
and so we're constructing
a lot of structures from these adhesives,
a lot of structures from these adhesives,
208
553435
3541
con estos adhesivos construimos
muchas estructuras
muchas estructuras
09:29
and we're also breathing
a lot of this carcinogen.
a lot of this carcinogen.
209
557000
2335
pero también respiramos este carcinógeno.
09:31
So not good, obviously. Right?
210
559359
1854
Obviamente, no muy bueno, ¿verdad?
09:33
The other issue is that these adhesives
are all permanent.
are all permanent.
211
561237
3044
El otro problema es que
estos adhesivos son permanentes.
estos adhesivos son permanentes.
¿Y qué hacen con los zapatos,
el auto, o la computadora portátil
el auto, o la computadora portátil
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
09:39
at the end of life,
when you're done using it?
when you're done using it?
213
567650
2176
cuando se ha terminado su vida útil?
09:41
For the most part,
they end up in landfills.
they end up in landfills.
214
569850
2064
La mayoría termina en los vertederos.
09:43
And there's a lot
of precious materials in there
of precious materials in there
215
571938
2388
Y contienen materiales valiosos
que podríamos sacar y reciclar.
que podríamos sacar y reciclar.
09:46
we'd love to be able to get out
and recycle them.
and recycle them.
216
574350
2341
No es fácil hacerlo, porque están
pegados de forma permanente.
pegados de forma permanente.
09:48
We can't do it so easily
217
576715
1151
09:49
because they're all stuck
together permanently.
together permanently.
218
577890
2245
Y tenemos una iniciativa para intentar
resolver algunos de estos problemas:
resolver algunos de estos problemas:
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
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
hemos tomado otra molécula larga
que podemos obtener del maíz
que podemos obtener del maíz
10:00
that we can actually get from corn,
221
588745
1755
10:02
and then into that molecule,
222
590524
1475
y pusimos en ella algo de la química
de adhesión de los mejillones.
de adhesión de los mejillones.
10:04
we've put some of the adhesion
chemistry from the mussels.
chemistry from the mussels.
223
592023
2793
10:06
So because we've got the corn
and we've got the mussels,
and we've got the mussels,
224
594840
2674
Como usamos el maíz y los mejillones
10:09
we call this our surf-and-turf polymer.
225
597538
2223
lo llamamos el polímero
del surf y la hierba.
del surf y la hierba.
10:11
And it sticks. It sticks really well.
226
599785
2039
Y pega. Pega realmente bien.
10:13
It's very strong.
227
601848
1270
Es muy fuerte.
10:15
It's also bio-based. That's nice.
228
603142
1921
Y tiene una base biológica, que es bueno.
10:17
But maybe more importantly, here,
it's also degradable,
it's also degradable,
229
605087
2825
Pero quizá lo más importante
es que es degradable
es que es degradable
10:19
and we can degrade it
under very mild conditions, with water.
under very mild conditions, with water.
230
607936
3072
y lo podemos degradar
en condiciones suaves, con agua.
en condiciones suaves, con agua.
10:23
And so what we can do
is we can set things up
is we can set things up
231
611032
2112
Significa que podemos reparar algo,
10:25
and we can bond them
strongly when we want,
strongly when we want,
232
613168
2745
adherir las partes fuertemente
cuando queremos,
cuando queremos,
10:27
but then we can also take them apart.
233
615937
2108
pero también separarlas.
10:30
It's something we're thinking about.
234
618069
1716
Es algo en lo que estamos pensando.
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
Y muchos querríamos
estar en esta situación.
estar en esta situación.
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
Bueno, en este caso es una situación
en la que no queremos estar,
en la que no queremos estar,
10:39
but we'd like to replace this.
237
627023
1641
sino que queremos reemplazarla.
10:40
So sutures, staples, screws:
238
628688
2003
Suturas, grapas, tornillos...
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
Así hacemos las uniones cuando
hay una operación o una herida.
hay una operación o una herida.
10:46
It's just awful. It hurts.
240
634360
1946
Es horrible. Duele.
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
En el caso de las suturas,
observen toda la tensión mecánica
y puntual para unir las cosas.
y puntual para unir las cosas.
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
Dan lugar a infecciones,
10:58
Poke holes in healthy tissue.
It's not so good.
It's not so good.
244
646846
2390
hacen agujeros en el tejido
sano. No es bueno.
sano. No es bueno.
11:01
Or if you need a plate
to hold together your bones,
to hold together your bones,
245
649260
3238
O si necesitan una placa
para unir los huesos,
para unir los huesos,
11:04
look at how much healthy bone
you have to drill out
you have to drill out
246
652522
2391
observen cuánto hueso sano
debe perforarse para sostener la placa.
debe perforarse para sostener la placa.
11:06
just to hold the plate in place.
247
654937
1550
Es horrible.
11:08
So this is awful.
248
656511
1151
Para mí, parecen cosas diseñadas
en una cámara de tortura medieval,
en una cámara de tortura medieval,
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
pero es nuestra cirugía moderna.
11:13
but it's our modern surgical joinery.
250
661449
1782
Me encantaría que podamos reemplazar
sistemas como estos con adhesivos.
sistemas como estos con adhesivos.
11:15
So I'd love it if we could replace
systems like these with adhesives.
systems like these with adhesives.
251
663255
5208
11:20
We're working on this,
but this is not easy.
but this is not easy.
252
668487
2778
Estamos trabajando
en esto, pero no es fácil.
en esto, pero no es fácil.
11:23
So think about what you would need
for adhesives in these cases.
for adhesives in these cases.
253
671289
3055
Piensen qué adhesivos
necesitarían en estos casos.
necesitarían en estos casos.
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
Primero, necesitarían adhesivos
que solidifiquen en un entorno húmedo.
que solidifiquen en un entorno húmedo.
11:29
in a wet environment.
255
677639
1557
11:31
And if you look at the silly
little picture there,
little picture there,
256
679220
2391
Y esta pequeña imagen un poco tonta
11:33
it's just to illustrate that our bodies
are about 60 percent water,
are about 60 percent water,
257
681635
4530
es para ilustrar que nuestro
cuerpo es un 60 % agua,
cuerpo es un 60 % agua,
11:38
so it's a wet environment.
258
686189
1296
que es un entorno húmedo.
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
También es para ilustrar
por qué soy científico y no artista.
por qué soy científico y no artista.
11:43
I did not miss my calling at all.
260
691716
2794
No me equivoqué para nada.
11:46
So then the other requirements
you need for a good biomedical adhesive:
you need for a good biomedical adhesive:
261
694534
3573
Y los otros requisitos para lograr
un buen adhesivo biomédico son:
un buen adhesivo biomédico son:
11:50
it needs to bond strongly, of course,
262
698131
2565
debe adherirse fuertemente, por supuesto,
11:52
and it needs to not be toxic.
263
700720
1733
y no ser tóxico.
11:54
You don't want to hurt the patients.
264
702477
2324
No queremos dañar a los pacientes.
11:56
And getting any two of those requirements
in a material is pretty easy.
in a material is pretty easy.
265
704825
3461
Y lograr cualquiera de esos requisitos
en un material es bastante fácil.
en un material es bastante fácil.
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
Se hizo muchas veces. Pero
conseguir los tres juntos, no.
conseguir los tres juntos, no.
Es muy difícil.
12:03
It's very hard.
267
711495
1151
Y si hablamos con los cirujanos,
ellos son muy quisquillosos:
ellos son muy quisquillosos:
12:04
And if you start talking to surgeons,
they get picky --
they get picky --
268
712670
2604
"Quiero que el adhesivo solidifique
dentro del mismo período de la cirugía".
dentro del mismo período de la cirugía".
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
12:11
Or, "Oh, I want the adhesive to degrade
270
719759
2344
O: "Quiero que el adhesivo se degrade
12:14
so the patient's tissues
can remodel the site."
can remodel the site."
271
722127
2823
así los tejidos del paciente
remodelan el sitio".
remodelan el sitio".
12:16
So this is really hard.
We're working on it.
We're working on it.
272
724974
2404
Así que es muy difícil.
Estamos trabajando en ello.
Estamos trabajando en ello.
Esta es solo una de las imágenes.
12:20
This is just one image we have.
273
728466
1532
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
Así que conseguimos toda
clase de huesos y piel,
clase de huesos y piel,
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
y tejido duro y blando, y a veces
los golpeamos con un martillo.
los golpeamos con un martillo.
Normalmente los cortamos en forma precisa,
12:28
Usually, we're cutting it
in precise shapes.
in precise shapes.
276
736497
2079
y después los pegamos.
12:30
And then we glue them back together.
277
738600
1740
Obtuvimos resultados interesantes,
algunos materiales fuertes,
algunos materiales fuertes,
12:32
We've got some exciting results,
some strong materials,
some strong materials,
278
740364
2855
12:35
some things that look
like they're not toxic,
like they're not toxic,
279
743243
2222
cosas que parecen no ser tóxicas,
que solidifican húmedas,
12:37
they set wet,
280
745489
1182
pero no les diré que resolvimos
el problema de la adhesión húmeda,
el problema de la adhesión húmeda,
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
porque no es así,
12:41
because we haven't,
282
749951
1151
pero es una de nuestras
visiones para el futuro.
visiones para el futuro.
12:43
but it's certainly
in our sights for the future.
in our sights for the future.
283
751126
2309
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
Esto es algo donde
me gustaría ver un avance.
me gustaría ver un avance.
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
Y, como pueden imaginar, hay muchas
otras cosas que podríamos mejorar
otras cosas que podríamos mejorar
12:53
if we could get more adhesives in there.
286
761595
1990
si pudiéramos introducir más adhesivos.
Incluso los cosméticos.
12:55
Even cosmetics.
287
763609
1151
12:56
So if you think about people putting on
fake nails or eyelash extensions,
fake nails or eyelash extensions,
288
764784
4975
Si piensan en la gente que usa
uñas o pestañas postizas,
uñas o pestañas postizas,
13:01
what do they use?
289
769783
1595
¿qué usan?
13:03
They use very toxic adhesives right now.
290
771402
2199
Actualmente están usando
adhesivos muy tóxicos.
adhesivos muy tóxicos.
13:05
So it's just ripe for replacement.
291
773625
1706
Es el momento de reemplazarlos.
13:07
That's something we'd like to do.
292
775355
1573
Eso es algo que me gustaría hacer.
13:08
And then there are other places too.
293
776952
1749
Y hay otras cosas también.
13:10
So think about cars and planes.
294
778725
1577
Piensen en los autos y aviones.
13:12
The lighter you can make them,
295
780326
1429
Cuanto más livianos son,
13:13
the more fuel-efficient
they're going to be.
they're going to be.
296
781779
2111
más eficiente es el consumo
de combustible.
de combustible.
13:15
And so if we can get away from rivets
and get away from welding
and get away from welding
297
783914
3020
Y si pudiéramos liberarnos
de los remaches y las soldaduras
de los remaches y las soldaduras
13:18
and put more adhesives in there,
298
786958
1525
y poner más adhesivos
13:20
then we might be better off
299
788507
1380
quizá nos iría mejor con la futura
generación de transportes.
generación de transportes.
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
Así que todo nos lleva
de vuelta a la playa.
de vuelta a la playa.
13:28
So we look around and we wonder,
"How do these sea creatures stick?
"How do these sea creatures stick?
302
796721
3423
Miramos alrededor y nos preguntamos:
"¿Cómo se pegan las criaturas marinas?
"¿Cómo se pegan las criaturas marinas?
13:32
And what can we do with the technology?"
303
800168
1859
¿Qué podemos hacer con la tecnología?"
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
Y diría que todavía hay mucho por aprender
de la biología y de la naturaleza.
13:38
from biology and from nature.
305
806540
1405
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
Así que me gustaría alentarlos
a que en el futuro
a que en el futuro
13:43
is put down your nonrecyclable
laptops and cell phones
laptops and cell phones
307
811910
4511
dejen sus computadoras portátiles
no reciclables y sus teléfonos móviles,
no reciclables y sus teléfonos móviles,
13:48
and go out and explore the natural world
308
816445
2000
salgan a explorar el mundo natural
13:50
and then start asking
some of your own questions.
some of your own questions.
309
818469
2287
y empiecen a hacer sus propias preguntas.
13:52
Thanks very much.
310
820780
1378
Muchas gracias.
13:54
(Applause)
311
822182
4183
(Aplausos)
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