TEDGlobal 2012
Catarina Mota: Play with smart materials
Катаріна Мота: Розважайтеся з "розумними" матеріалами
Filmed:
Readability: 5.1
1,134,063 views
Чорнила, що проводять електрику; вікно, яке з прозорого стає матовим після перемикання вимикача; желе, яке програє музику. Все це існує, і Катаріна Мота говорить: "Час пізнавати їх". Мота показує нам дивовижні нові матеріали. І пропонує експериментувати, займатися та насолоджуватись ними, щоб визначити, чому ці матеріали такі особливі.
Catarina Mota - Maker
A TEDGlobal Fellow, Catarina Mota plays with "smart materials" -- like shape-memory alloys and piezoelectric structures that react to voltage -- and encourages others to do so too. Full bio
A TEDGlobal Fellow, Catarina Mota plays with "smart materials" -- like shape-memory alloys and piezoelectric structures that react to voltage -- and encourages others to do so too. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:16
I have a friend in Portugal
0
650
2248
У мене є друг з Португалії,
00:18
whose grandfather built a vehicle out of a bicycle
1
2898
2424
чий дідусь сконструював машину з велосипеда
00:21
and a washing machine so he could transport his family.
2
5322
3152
та пральної машинки, щоб возити свою сім'ю.
00:24
He did it because he couldn't afford a car,
3
8474
2544
Він зробив це, оскільки не міг купити машину.
00:26
but also because he knew how to build one.
4
11018
2904
Але й завдяки тому, що знав як це зробити.
00:29
There was a time when we understood how things worked
5
13922
3136
Колись ми розуміли, як працюють речі
00:32
and how they were made, so we could build and repair them,
6
17058
3832
і як вони зроблені. Тому ми могли зробити такі самі та відремонтувати їх.
00:36
or at the very least
7
20890
1127
Чи принаймні
00:37
make informed decisions about what to buy.
8
22017
3480
усвідомлено вибрати покупку.
00:41
Many of these do-it-yourself practices
9
25497
2392
Більшість навичок робити щось своїми руками
00:43
were lost in the second half of the 20th century.
10
27889
3209
були втрачені у другій половині 20 століття.
00:46
But now, the maker community and the open-source model
11
31098
3672
Але сьогодні об'єднання виробників та загальнодоступні схеми
00:50
are bringing this kind of knowledge about how things work
12
34770
3148
повертають нам знання про те, як працюють речі
00:53
and what they're made of back into our lives,
13
37918
3195
та з чого вони вироблені.
00:57
and I believe we need to take them to the next level,
14
41113
3024
Я впевнена, що нам необхідно вивести ці знання на наступний рівень:
01:00
to the components things are made of.
15
44137
2968
на рівень складових елементів, з яких зроблені речі.
01:03
For the most part, we still know
16
47105
2152
У нас ще залишилися знання,
01:05
what traditional materials like paper and textiles are made of
17
49257
3522
з чого і як виробляють традиційні матеріали
01:08
and how they are produced.
18
52779
2029
на кшталт паперу і тканини.
01:10
But now we have these amazing, futuristic composites --
19
54808
4063
Зараз ми маємо неймовірні, футуристичні композити -
01:14
plastics that change shape,
20
58871
2203
пластик, що змінює форму,
01:16
paints that conduct electricity,
21
61074
2352
фарби, що проводять електрику,
01:19
pigments that change color, fabrics that light up.
22
63426
4416
барвники, які змінюють колір, тканини, що світяться.
01:23
Let me show you some examples.
23
67842
3371
Дозвольте навести кілька прикладів.
01:30
So conductive ink allows us to paint circuits
24
74169
3716
Провідні чорнила дають змогу малювати кола
01:33
instead of using the traditional
25
77885
1943
замість того, щоб використовувати традиційні
01:35
printed circuit boards or wires.
26
79828
2598
друковані монтажні плати чи проводи.
01:38
In the case of this little example I'm holding,
27
82426
2389
Наприклад, те, що я зараз тримаю в руках,
01:40
we used it to create a touch sensor that reacts to my skin
28
84815
3881
було зроблено з використанням цих чорнил. З їх допомогою ми створили датчик дотику, який реагує на мою шкіру,
01:44
by turning on this little light.
29
88696
2715
вмикаючи цей маленький ліхтарик.
01:47
Conductive ink has been used by artists,
30
91411
3095
Провідні чорнила використовують митці.
01:50
but recent developments indicate that we will soon be able
31
94506
3375
Але нещодавні дослідження показали, що невдовзі ми зможемо
01:53
to use it in laser printers and pens.
32
97881
4495
використовувати їх у лазерних друкарках і ручках.
01:58
And this is a sheet of acrylic infused
33
102376
2330
А це шматок акрилу з вкрапленнями
02:00
with colorless light-diffusing particles.
34
104706
2796
безбарвних світлорозсіювальних частинок.
02:03
What this means is that, while regular acrylic
35
107502
2617
Тобто якщо звичайний акрил
02:06
only diffuses light around the edges,
36
110119
2348
розсіює світло лише по краях,
02:08
this one illuminates across the entire surface
37
112467
3270
цей світиться усією поверхнею,
02:11
when I turn on the lights around it.
38
115737
2913
коли я вмикаю світло навколо нього.
02:14
Two of the known applications for this material
39
118650
2302
Цей матеріал застосовують двома способами:
02:16
include interior design and multi-touch systems.
40
120952
5113
у дизайні інтер'єрів та у мультисенсорних системах.
02:21
And thermochromic pigments
41
126065
2001
А термохромні пігменти
02:23
change color at a given temperature.
42
128066
2613
змінюють колір залежно від температури.
02:26
So I'm going to place this on a hot plate
43
130679
2786
Зараз я розміщу його на гарячій пластині,
02:29
that is set to a temperature only slightly higher than ambient
44
133465
3505
розігрітій до температури трохи вищої за температуру навколишнього середовища,
02:32
and you can see what happens.
45
136970
5846
і ви побачите, що трапиться.
02:38
So one of the principle applications for this material
46
142816
2760
Також цей матеріал використовують
02:41
is, amongst other things, in baby bottles,
47
145576
3242
для виготовлення дитячих пляшечок.
02:44
so it indicates when the contents are cool enough to drink.
48
148818
5354
Матеріал вказує, чи рідина достатньо тепла.
02:50
So these are just a few of what are commonly known
49
154172
2756
Це лише декілька загальновідомих прикладів
02:52
as smart materials.
50
156928
1909
"розумних" матеріалів.
02:54
In a few years, they will be in many of the objects
51
158837
2940
Через декілька років їх застосовуватимуть для багатьох предметів
02:57
and technologies we use on a daily basis.
52
161777
3359
і технологій, які ми використовуємо щоденно.
03:01
We may not yet have the flying cars science fiction promised us,
53
165136
4214
Можливо, ми ще не користуємося літаючими машинами, які пророкує наукова фантастика,
03:05
but we can have walls that change color
54
169350
2369
але у нас можуть бути стіни, що змінюють колір
03:07
depending on temperature,
55
171719
1762
залежно від температури;
03:09
keyboards that roll up,
56
173481
1894
клавіатура, яку можна скрутити,
03:11
and windows that become opaque at the flick of a switch.
57
175375
4432
та вікна, що стають непрозорими, якщо переключити перемикач.
03:15
So I'm a social scientist by training,
58
179807
2505
За освітою я соціолог.
03:18
so why am I here today talking about smart materials?
59
182312
3857
То чому ж я розповідаю про "розумні" матеріали?
03:22
Well first of all, because I am a maker.
60
186169
2713
По-перше, через те, що я творець.
03:24
I'm curious about how things work
61
188882
2406
Мені цікаво, як працюють речі,
03:27
and how they are made,
62
191288
1627
і як їх роблять.
03:28
but also because I believe we should have a deeper understanding
63
192915
3308
Крім того, я думаю, що ми повинні глибше розуміти
03:32
of the components that make up our world,
64
196223
2821
складові, з яких створено наш світ.
03:34
and right now, we don't know enough about
65
199044
2480
Але зараз у нас немає достатньо знань про
03:37
these high-tech composites our future will be made of.
66
201524
3689
ці високотехнологічні композити, з яких буде зроблено наше майбутнє.
03:41
Smart materials are hard to obtain in small quantities.
67
205213
3525
"Розумні" матеріали важко отримати у малій кількості.
03:44
There's barely any information available on how to use them,
68
208738
4040
Майже немає жодної інформації про їхнє використання,
03:48
and very little is said about how they are produced.
69
212778
3897
і надзвичайно мало відомо про їхнє виробництво.
03:52
So for now, they exist mostly in this realm
70
216675
2667
Отож, наразі вони існують у вигляді
03:55
of trade secrets and patents
71
219342
2712
комерційних таємниць та патентів,
03:57
only universities and corporations have access to.
72
222054
4112
до яких мають доступ лише університети та корпорації.
04:02
So a little over three years ago, Kirsty Boyle and I
73
226166
2849
Три роки тому, ми з Кірсті Бойль
04:04
started a project we called Open Materials.
74
229015
3217
розпочали проект під назвою "Відкриті матеріали".
04:08
It's a website where we,
75
232232
1807
Це вебсайт, де ми
04:09
and anyone else who wants to join us,
76
234039
2512
та всі охочі приєднатися до нас,
04:12
share experiments, publish information,
77
236551
3056
діляться досвідом, викладають інформацію,
04:15
encourage others to contribute whenever they can,
78
239607
3200
заохочують інших долучатися будь-яким чином,
04:18
and aggregate resources such as research papers
79
242807
4009
та об'єднувати ресурси на кшталт дипломних робіт
04:22
and tutorials by other makers like ourselves.
80
246816
3340
і підручників, написаних такими ж творцями, як і ми.
04:26
We would like it to become a large,
81
250156
2622
Ми хотіли б стати великою,
04:28
collectively generated database
82
252778
2538
суспільно організованою базою даних
04:31
of do-it-yourself information on smart materials.
83
255316
4293
з інформацією про те, як можна самому виготовити "розумні матеріали".
04:35
But why should we care
84
259609
2220
Але чому варто цікавитися,
04:37
how smart materials work and what they are made of?
85
261829
3763
як працюють "розумні" матеріали і з чого їх виробляють?
04:41
First of all, because we can't shape what we don't understand,
86
265592
4178
По-перше, через те, що ми не можемо виготовити те, чого не розуміємо,
04:45
and what we don't understand and use
87
269770
2352
а те, що ми не розуміємо, але використовуємо
04:48
ends up shaping us.
88
272122
2208
починає формувати нас.
04:50
The objects we use, the clothes we wear,
89
274330
2752
Речі, якими ми користуємось, одяг, який носимо,
04:52
the houses we live in, all have a profound impact
90
277082
3564
будинки, де живемо - все це суттєво впливає
04:56
on our behavior, health and quality of life.
91
280646
3583
на нашу поведінку, здоров'я та якість життя.
05:00
So if we are to live in a world made of smart materials,
92
284229
3141
Якщо ми будемо жити у світі, зробленому з "розумних" матеріалів,
05:03
we should know and understand them.
93
287370
3359
ми повинні знати та розуміти їх.
05:06
Secondly, and just as important,
94
290729
2344
По-друге, не менш важливо, що
05:08
innovation has always been fueled by tinkerers.
95
293073
3360
інноваціям завжди сприяли ремісники.
05:12
So many times, amateurs, not experts,
96
296433
3385
Багато разів аматори, а не експерти,
05:15
have been the inventors and improvers
97
299818
2319
ставали винахідниками та покращувачами
05:18
of things ranging from mountain bikes
98
302137
2480
речей - від велосипедів
05:20
to semiconductors, personal computers,
99
304617
3312
до напівпровідників, персональних комп'ютерів,
05:23
airplanes.
100
307929
2939
літаків.
05:26
The biggest challenge is that material science is complex
101
310868
4029
Найбільша проблема в тому, що матеріалознавство - складна наука,
05:30
and requires expensive equipment.
102
314897
2496
яка вимагає дорогого обладнання.
05:33
But that's not always the case.
103
317393
2168
Але справа не завжди в цьому.
05:35
Two scientists at University of Illinois understood this
104
319561
3588
Це зрозуміли двоє вчених з Іллінойського університету,
05:39
when they published a paper on a simpler method
105
323149
2600
які опублікували працю про простий метод
05:41
for making conductive ink.
106
325749
2420
виготовлення провідних чорнил.
05:44
Jordan Bunker, who had had
107
328169
1912
Джордан Банкер, у якого
05:45
no experience with chemistry until then,
108
330081
2960
до цього не було жодного досвіду у галузі хімії,
05:48
read this paper and reproduced the experiment
109
333041
2787
прочитав цю статтю та відтворив експеримент
05:51
at his maker space using only off-the-shelf substances
110
335828
4389
у своїй лабораторії, використовуючи лише підручні речовини
05:56
and tools.
111
340217
1592
та інструменти.
05:57
He used a toaster oven,
112
341809
1601
Він використав мінідуховку
05:59
and he even made his own vortex mixer,
113
343410
2966
та, навіть, зробив власний вихровий змішувач,
06:02
based on a tutorial by another scientist/maker.
114
346376
4035
керуючись посібником іншого науковця/ творця.
06:06
Jordan then published his results online,
115
350411
2752
Потім Джордан виклав свої результати в Інтернеті,
06:09
including all the things he had tried and didn't work,
116
353163
3488
описавши усе, що він спробував і що в нього не вийшло,
06:12
so others could study and reproduce it.
117
356651
3144
щоб інші могли вивчити та відтворити це.
06:15
So Jordan's main form of innovation
118
359795
2672
Отже, основна форма інновацій, яку запропонував Джордан -
06:18
was to take an experiment created in a well-equipped lab
119
362467
3879
взяти експеримент, проведений в обладнаній лабораторії
06:22
at the university
120
366346
1502
університету,
06:23
and recreate it in a garage in Chicago
121
367848
3187
та відтворити його у своєму гаражі у Чикаго,
06:26
using only cheap materials and tools he made himself.
122
371035
4261
використовуючи лише дешеві матеріали та саморобні інструменти.
06:31
And now that he published this work,
123
375296
2273
Після опублікування цієї праці,
06:33
others can pick up where he left
124
377569
1724
інші можуть продовжити його роботу
06:35
and devise even simpler processes and improvements.
125
379293
4544
і розробляти навіть простіші процеси та вдосконалення.
06:39
Another example I'd like to mention
126
383837
2216
Я хотів би навести ще один приклад -
06:41
is Hannah Perner-Wilson's Kit-of-No-Parts.
127
386053
3665
"Набір без частин" Ганни Пернер-Вілсон.
06:45
Her project's goal is to highlight
128
389718
2880
Мета її проекту - підкреслити
06:48
the expressive qualities of materials
129
392598
2472
особливі якості матеріалів,
06:50
while focusing on the creativity and skills of the builder.
130
395070
5024
зосередившись на творчості та навичках розробника.
06:55
Electronics kits are very powerful
131
400094
2440
Електронні схеми дуже потужні
06:58
in that they teach us how things work,
132
402534
2552
та навчають нас, як працюють речі.
07:00
but the constraints inherent in their design
133
405086
2976
Але обмеження, пов'язані з їхньою конструкцією,
07:03
influence the way we learn.
134
408062
2160
впливають на спосіб навчання.
07:06
So Hannah's approach, on the other hand,
135
410222
2488
Отже, підхід Ганни, з іншого боку
07:08
is to formulate a series of techniques
136
412710
3216
спрямований на формування низки технологій,
07:11
for creating unusual objects
137
415926
2699
що дадуть змогу створити незвичайні предмети,
07:14
that free us from pre-designed constraints
138
418625
2805
які звільнять нас від заздалегідь заданих обмежень,
07:17
by teaching us about the materials themselves.
139
421430
3411
і познайомлять із матеріалами.
07:20
So amongst Hannah's many impressive experiments,
140
424841
2733
Серед багатьох вражаючих експериментів Ганни,
07:23
this is one of my favorites.
141
427574
1970
цей - один із моїх улюблених.
07:25
["Paper speakers"]
142
429544
3417
["Паперові колонки"]
07:28
What we're seeing here is just a piece of paper
143
432961
3278
Зараз ми бачимо лише клаптик паперу
07:32
with some copper tape on it connected to an mp3 player
144
436239
4442
з мідною стрічкою, що приєднаний до mp3 плеєра
07:36
and a magnet.
145
440681
1653
та магніта.
07:38
(Music: "Happy Together")
146
442334
7649
(Музика: "Щасливі разом")
07:48
So based on the research by Marcelo Coelho from MIT,
147
452931
3836
Спираючись на дослідження Марчело Коельо з Массачусетського технологічного інституту,
07:52
Hannah created a series of paper speakers
148
456767
2783
Ганна створила серію паперових колонок,
07:55
out of a wide range of materials
149
459550
2403
використавши різні матеріали:
07:57
from simple copper tape to conductive fabric and ink.
150
461953
4275
від простого мідного провідника до провідної тканини та чорнил.
08:02
Just like Jordan and so many other makers,
151
466228
2736
Так само як Джордан та інші творці,
08:04
Hannah published her recipes
152
468964
1627
Ганна описала послідовність своїх дій
08:06
and allows anyone to copy and reproduce them.
153
470591
5134
та дозволила всім копіювати та відтворювати їх.
08:11
But paper electronics is one of the most promising branches
154
475725
3204
Паперові електронні прилади - одна з найбільш перспективних галузей
08:14
of material science
155
478929
1807
матеріалознавства,
08:16
in that it allows us to create cheaper and flexible electronics.
156
480736
4202
що дає нам змогу створювати дешевші та багатофункціональні прилади.
08:20
So Hannah's artisanal work,
157
484938
2556
Отже, саморобки Ганни
08:23
and the fact that she shared her findings,
158
487494
2248
і опис її знахідок
08:25
opens the doors to a series of new possibilities
159
489742
3820
відкрили чимало нових естетично привабливих
08:29
that are both aesthetically appealing and innovative.
160
493562
5440
та новаторських можливостей.
08:34
So the interesting thing about makers
161
499002
2905
Цікаво, що ми - творці
08:37
is that we create out of passion and curiosity,
162
501907
3043
створюємо, надихаючись пристрастю та цікавістю,
08:40
and we are not afraid to fail.
163
504950
2079
і не боїмося невдач.
08:42
We often tackle problems from unconventional angles,
164
507029
3888
Ми завжди намагаємося розв'язати проблеми нетрадиційними способами,
08:46
and, in the process, end up discovering alternatives
165
510917
2989
і знаходимо альтернативні шляхи
08:49
or even better ways to do things.
166
513906
2432
чи навіть кращі способи створення речей.
08:52
So the more people experiment with materials,
167
516338
3768
Отже, чим більше людей експериментує з матеріалами,
08:56
the more researchers are willing to share their research,
168
520106
3476
тим частіше дослідники діляться своїми розробками,
08:59
and manufacturers their knowledge,
169
523582
2440
а виробники - знаннями,
09:01
the better chances we have to create technologies
170
526022
2840
тим більше у нас шансів створити технології,
09:04
that truly serve us all.
171
528862
2938
які будуть справді служити нам.
09:07
So I feel a bit as Ted Nelson must have
172
531800
2493
Я відчуваю себе як Тед Нельсон,
09:10
when, in the early 1970s, he wrote,
173
534293
3711
який на початку 1970-х написав:
09:13
"You must understand computers now."
174
538004
2998
"Ви повинні розуміти комп'ютери".
09:16
Back then, computers were these large mainframes
175
541002
3854
Тоді комп'ютери були великими системними блоками,
09:20
only scientists cared about,
176
544856
2130
якими займались лише науковці.
09:22
and no one dreamed of even having one at home.
177
546986
2720
Ніхто навіть не мріяв мати його у себе вдома.
09:25
So it's a little strange that I'm standing here and saying,
178
549706
2976
Трохи дивно, що я стою тут, кажучи:
09:28
"You must understand smart materials now."
179
552682
3040
"Ви повинні зрозуміти як працюють "розумні" матеріали".
09:31
Just keep in mind that acquiring preemptive knowledge
180
555722
3736
Просто пам'ятайте, що отримання знань
09:35
about emerging technologies
181
559458
2264
про нові технології - це
09:37
is the best way to ensure that we have a say
182
561722
2397
найкращий спосіб переконатися, що ми причетні
09:40
in the making of our future.
183
564119
2163
до створення майбутнього.
09:42
Thank you.
184
566282
2471
Дякую.
09:44
(Applause)
185
568753
4000
(Оплески)
ABOUT THE SPEAKER
Catarina Mota - MakerA TEDGlobal Fellow, Catarina Mota plays with "smart materials" -- like shape-memory alloys and piezoelectric structures that react to voltage -- and encourages others to do so too.
Why you should listen
A maker of things and open-source advocate, Catarina Mota is co-founder of openMaterials.org, a collaborative project dedicated to do-it-yourself experimentation with smart materials. This is a new class of materials that change in response to stimuli: conductive ink, shape-memory plastics, etc. Her goal is to encourage the making of things; to that end, she teaches hands-on workshops on high-tech materials and simple circuitry for both young people and adults--with a side benefit of encouraging interest in science, technology and knowledge-sharing. She's working on her PhD researching the social impact of open and collaborative practices for the development of technologies. In other words: Do we make better stuff when we work together? She is also a co-founder of Lisbon's hackerspace altLab.
Catarina Mota | Speaker | TED.com