ABOUT THE SPEAKER
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.

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.

More profile about the speaker
Catarina Mota | Speaker | TED.com
TEDGlobal 2012

Catarina Mota: Play with smart materials

Catarina Mota: 玩转智能材料

Filmed:
1,134,063 views

能导电的墨水、 一摁开关就由透明变不透明的窗户、 能播放音乐的果冻 -- 这些东西确实存在。Catarina Mota 说:现在是时候尝试他们了。 Mota 将带领我们认识这些新颖和神奇的材料, 她说,弄清楚这些材料的神奇之处的最好方式就是用它们来做实验,不断尝试并乐在其中。
- 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

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00:16
I have a friend朋友 in Portugal葡萄牙
0
650
2248
我有一位葡萄牙朋友,
00:18
whose谁的 grandfather祖父 built内置 a vehicle车辆 out of a bicycle自行车
1
2898
2424
其祖父用一辆自行车和一台洗衣机
00:21
and a washing洗涤 machine so he could transport运输 his family家庭.
2
5322
3152
改装成一辆汽车供家人乘用。
00:24
He did it because he couldn't不能 afford给予 a car汽车,
3
8474
2544
他这样做,一是因为他买不起车,
00:26
but also because he knew知道 how to build建立 one.
4
11018
2904
但更重要的是因为他知道如何改装汽车。
00:29
There was a time when we understood了解 how things worked工作
5
13922
3136
曾经,我们都懂得一些机械的工作原理,
00:32
and how they were made制作, so we could build建立 and repair修理 them,
6
17058
3832
也知道它们是怎么制造出来的,所以我们能够自己制作和维修它们.
00:36
or at the very least最小
7
20890
1127
或者至少
00:37
make informed通知 decisions决定 about what to buy购买.
8
22017
3480
基于我们的了解作出明智的购买决定。
00:41
Many许多 of these do-it-yourself自己做 practices做法
9
25497
2392
但很多诸如此类的动手能力
00:43
were lost丢失 in the second第二 half of the 20th century世纪.
10
27889
3209
在20世纪的下半叶就流失了。
00:46
But now, the maker制作者 community社区 and the open-source开源 model模型
11
31098
3672
但是现在,制造者们和开放资源模式
00:50
are bringing使 this kind of knowledge知识 about how things work
12
34770
3148
正在把事物的工作原理和材料构成的知识
00:53
and what they're made制作 of back into our lives生活,
13
37918
3195
带回到我们的生活中。
00:57
and I believe we need to take them to the next下一个 level水平,
14
41113
3024
而我认为我们需要进行更深层次的挖掘,
01:00
to the components组件 things are made制作 of.
15
44137
2968
去研究和探索其构成的成分。
01:03
For the most part部分, we still know
16
47105
2152
通常来说我们还是知道,
01:05
what traditional传统 materials物料 like paper and textiles纺织品 are made制作 of
17
49257
3522
像纸和纺织品这样的传统材料是由什么做成的,
01:08
and how they are produced生成.
18
52779
2029
是如何生产的。
01:10
But now we have these amazing惊人, futuristic未来 composites复合材料 --
19
54808
4063
但现在我们有了这些充满神奇和未来色彩的复合材料-
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plastics塑料 that change更改 shape形状,
20
58871
2203
如可以变形的塑料、
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paints油漆 that conduct进行 electricity电力,
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61074
2352
可以导电的油漆、
01:19
pigments颜料 that change更改 color颜色, fabrics面料 that light up.
22
63426
4416
可以变色的颜料和可以发光的织物。
01:23
Let me show显示 you some examples例子.
23
67842
3371
让我来给你们展示一些样品。
01:30
So conductive导电 ink墨水 allows允许 us to paint涂料 circuits电路
24
74169
3716
这种导电墨水可让我们,
01:33
instead代替 of using运用 the traditional传统
25
77885
1943
抛弃传统的印刷电路板或电线的方法
01:35
printed印刷的 circuit电路 boards or wires电线.
26
79828
2598
而直接用导电墨水来画电路板。
01:38
In the case案件 of this little example I'm holding保持,
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82426
2389
比如我手里拿着的这个小装置,
01:40
we used it to create创建 a touch触摸 sensor传感器 that reacts发生反应 to my skin皮肤
28
84815
3881
是我们用导电墨水做成一个触摸性的传感器,
01:44
by turning车削 on this little light.
29
88696
2715
一旦接触人的皮肤,这个小灯就会亮起。
01:47
Conductive导电 ink墨水 has been used by artists艺术家,
30
91411
3095
导电墨水已经被艺术家们应用到创作中了,
01:50
but recent最近 developments发展 indicate表明 that we will soon不久 be able能够
31
94506
3375
最新的进展表明我们很快就能
01:53
to use it in laser激光 printers打印机 and pens.
32
97881
4495
把它应用在激光打印机和激光笔中.
01:58
And this is a sheet of acrylic丙烯酸树脂 infused输注
33
102376
2330
这是一张泡浸过
02:00
with colorless无色 light-diffusing光扩散 particles粒子.
34
104706
2796
无色光漫颗粒丙烯酸的纸.
02:03
What this means手段 is that, while regular定期 acrylic丙烯酸树脂
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107502
2617
只浸过普通丙烯酸的纸
02:06
only diffuses扩散 light around the edges边缘,
36
110119
2348
只在其边缘周围有漫光现象,
02:08
this one illuminates点亮 across横过 the entire整个 surface表面
37
112467
3270
而这张浸过无色光漫颗粒丙烯酸的纸,当我们开灯时
02:11
when I turn on the lights灯火 around it.
38
115737
2913
漫光会照亮整张纸.
02:14
Two of the known已知 applications应用 for this material材料
39
118650
2302
就目前所知,这种材料已经被应用到
02:16
include包括 interior室内 design设计 and multi-touch多点触摸 systems系统.
40
120952
5113
室内设计和多点触控系统两个领域中了。
02:21
And thermochromic热致变色 pigments颜料
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126065
2001
而热变色颜料
02:23
change更改 color颜色 at a given特定 temperature温度.
42
128066
2613
在特定的温度下会改变颜色。
02:26
So I'm going to place地点 this on a hot plate盘子
43
130679
2786
我先把这张东西放到一个电热板上
02:29
that is set to a temperature温度 only slightly higher更高 than ambient周围
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133465
3505
温度设定只要比外界温度稍高一点
02:32
and you can see what happens发生.
45
136970
5846
你就可以看到变化发生
02:38
So one of the principle原理 applications应用 for this material材料
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142816
2760
除了其它用途,
02:41
is, amongst其中包括 other things, in baby宝宝 bottles瓶子,
47
145576
3242
这种材料主要应用于婴儿奶瓶的制造。
02:44
so it indicates指示 when the contents内容 are cool enough足够 to drink.
48
148818
5354
当瓶内饮料凉到适和饮用的温度时人们就会看得到
02:50
So these are just a few少数 of what are commonly常用 known已知
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154172
2756
这些只是我们通常所说的
02:52
as smart聪明 materials物料.
50
156928
1909
“智能材料”的一部分。
02:54
In a few少数 years年份, they will be in many许多 of the objects对象
51
158837
2940
几年内,它们将被应用到很多
02:57
and technologies技术 we use on a daily日常 basis基础.
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161777
3359
我们日常使用的物件和科技产品上。
03:01
We may可能 not yet然而 have the flying飞行 cars汽车 science科学 fiction小说 promised许诺 us,
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165136
4214
或许我们还看不到科幻小说内所描述的会飞的汽车,
03:05
but we can have walls墙壁 that change更改 color颜色
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169350
2369
但是我们能看到
03:07
depending根据 on temperature温度,
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171719
1762
会随温度变色的墙,
03:09
keyboards键盘 that roll up,
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173481
1894
可以卷起来的键盘,
03:11
and windows视窗 that become成为 opaque不透明 at the flick拂去 of a switch开关.
57
175375
4432
和一摁开关就变不透明的窗户。
03:15
So I'm a social社会 scientist科学家 by training训练,
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179807
2505
我是科班出身的社会学家,
03:18
so why am I here today今天 talking about smart聪明 materials物料?
59
182312
3857
那为什么今天我要在这里讲智能材料?
03:22
Well first of all, because I am a maker制作者.
60
186169
2713
首先,因为我是个制造者。
03:24
I'm curious好奇 about how things work
61
188882
2406
我对事物的工作原理
03:27
and how they are made制作,
62
191288
1627
和构成成分非常好奇,
03:28
but also because I believe we should have a deeper更深 understanding理解
63
192915
3308
但我也相信我们应该对
03:32
of the components组件 that make up our world世界,
64
196223
2821
构成我们这个世界的各种成分有更深的了解,
03:34
and right now, we don't know enough足够 about
65
199044
2480
但现在,我们对于
03:37
these high-tech高科技 composites复合材料 our future未来 will be made制作 of.
66
201524
3689
这些构成我们未来的高科技材料了解不够。
03:41
Smart聪明 materials物料 are hard to obtain获得 in small quantities数量.
67
205213
3525
要获得少量的智能材料是很难的。
03:44
There's barely仅仅 any information信息 available可得到 on how to use them,
68
208738
4040
有关如何使用这些材料的信息也很少,
03:48
and very little is said about how they are produced生成.
69
212778
3897
至于它们是如何制造的信息就更加少得可怜。
03:52
So for now, they exist存在 mostly大多 in this realm领域
70
216675
2667
目前,它们绝大多数都存在于
03:55
of trade贸易 secrets秘密 and patents专利
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219342
2712
贸易机密和专利中,
03:57
only universities高校 and corporations公司 have access访问 to.
72
222054
4112
只有一些大学和大公司才能得到。
04:02
So a little over three years年份 ago, Kirsty科斯蒂 Boyle博伊尔 and I
73
226166
2849
所以三年多以前,我和Kirsty Boyle
04:04
started开始 a project项目 we called Open打开 Materials物料.
74
229015
3217
发起了一个叫做Open Materials(“开放材料”)的项目。
04:08
It's a website网站 where we,
75
232232
1807
在那个网站上,我们
04:09
and anyone任何人 else其他 who wants to join加入 us,
76
234039
2512
和志同道合的一些人,
04:12
share分享 experiments实验, publish发布 information信息,
77
236551
3056
分享实验,发布信息,
04:15
encourage鼓励 others其他 to contribute有助于 whenever每当 they can,
78
239607
3200
鼓励其他人为此作出力所能及的贡献,
04:18
and aggregate骨料 resources资源 such这样 as research研究 papers文件
79
242807
4009
并且收集各种资源信息
04:22
and tutorials教程 by other makers制造商 like ourselves我们自己.
80
246816
3340
包括其他制作爱好者的研究论文和教程等资源。
04:26
We would like it to become成为 a large,
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250156
2622
我们希望做成一个大规模的、
04:28
collectively generated产生 database数据库
82
252778
2538
集体生成的数据库,
04:31
of do-it-yourself自己做 information信息 on smart聪明 materials物料.
83
255316
4293
储存与智能材料相关的第一手信息。
04:35
But why should we care关心
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259609
2220
但是我们为什么要关心
04:37
how smart聪明 materials物料 work and what they are made制作 of?
85
261829
3763
智能材料的工作原理和构成呢?
04:41
First of all, because we can't shape形状 what we don't understand理解,
86
265592
4178
首先,因为我们无法掌控我们不理解的东西,
04:45
and what we don't understand理解 and use
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269770
2352
而那些我们不理解和不会用的东西
04:48
ends结束 up shaping成型 us.
88
272122
2208
反过来会掌控我们。
04:50
The objects对象 we use, the clothes衣服 we wear穿,
89
274330
2752
我们使用的东西,我们穿的衣服,
04:52
the houses房屋 we live生活 in, all have a profound深刻 impact碰撞
90
277082
3564
我们住的房子,
04:56
on our behavior行为, health健康 and quality质量 of life.
91
280646
3583
都对我们的行为、健康和生活质量有着深远的影响。
05:00
So if we are to live生活 in a world世界 made制作 of smart聪明 materials物料,
92
284229
3141
所以如果我们要生活在一个由智能材料构成的世界中,
05:03
we should know and understand理解 them.
93
287370
3359
我们就应该知道并了解它们。
05:06
Secondly其次, and just as important重要,
94
290729
2344
其次,同样重要地,
05:08
innovation革新 has always been fueled燃料 by tinkerers能工巧匠.
95
293073
3360
创新总是来源于修补匠。
05:12
So many许多 times, amateurs业余, not experts专家,
96
296433
3385
很多时候, 是业余爱好者而非专家,
05:15
have been the inventors发明家 and improvers改良剂
97
299818
2319
发明和改进了诸如
05:18
of things ranging不等 from mountain bikes自行车
98
302137
2480
山地车、
05:20
to semiconductors半导体, personal个人 computers电脑,
99
304617
3312
半导体、个人电脑、
05:23
airplanes飞机.
100
307929
2939
甚至飞机等等。
05:26
The biggest最大 challenge挑战 is that material材料 science科学 is complex复杂
101
310868
4029
材料科学的最大挑战是它的复杂性,
05:30
and requires要求 expensive昂贵 equipment设备.
102
314897
2496
以及对昂贵的仪器的需求。
05:33
But that's not always the case案件.
103
317393
2168
但事实并非总是如此。
05:35
Two scientists科学家们 at University大学 of Illinois伊利诺伊 understood了解 this
104
319561
3588
伊利诺伊大学的两名科学家就明白这个道理
05:39
when they published发表 a paper on a simpler简单 method方法
105
323149
2600
他们发表一篇论文
05:41
for making制造 conductive导电 ink墨水.
106
325749
2420
旨在阐明制作导电墨水的更简便的方法。
05:44
Jordan约旦 Bunker掩体, who had had
107
328169
1912
Jordan Bunker 在这一实验之前
05:45
no experience经验 with chemistry化学 until直到 then,
108
330081
2960
是一个没有任何化学经验的人。
05:48
read this paper and reproduced转载 the experiment实验
109
333041
2787
但他读了这篇论文后在他的工作间里
05:51
at his maker制作者 space空间 using运用 only off-the-shelf现成的 substances物质
110
335828
4389
用现成的物质和工具
05:56
and tools工具.
111
340217
1592
重复了这个实验。
05:57
He used a toaster烤面包机 oven烤箱,
112
341809
1601
他用了一个烤箱,
05:59
and he even made制作 his own拥有 vortex涡流 mixer混合器,
113
343410
2966
甚至在另一个科学家/制造者的教程的基础上
06:02
based基于 on a tutorial教程 by another另一个 scientist科学家/maker制作者.
114
346376
4035
自制了旋涡混合器。
06:06
Jordan约旦 then published发表 his results结果 online线上,
115
350411
2752
后来,Jordan在网上发表了他的实验结果,
06:09
including包含 all the things he had tried试着 and didn't work,
116
353163
3488
包括所有失败的实验结果,
06:12
so others其他 could study研究 and reproduce复制 it.
117
356651
3144
这样其他人可以学习然后复制这一实验。
06:15
So Jordan's约旦 main主要 form形成 of innovation革新
118
359795
2672
所以Jordan主要创新方式
06:18
was to take an experiment实验 created创建 in a well-equipped装备精良 lab实验室
119
362467
3879
是在芝加哥的一个车库里
06:22
at the university大学
120
366346
1502
用便宜材料和自制的工具来重复了
06:23
and recreate重建 it in a garage车库 in Chicago芝加哥
121
367848
3187
一个在设施齐全的大学实验室里
06:26
using运用 only cheap低廉 materials物料 and tools工具 he made制作 himself他自己.
122
371035
4261
创造的实验。
06:31
And now that he published发表 this work,
123
375296
2273
现在他发表了实验结果,
06:33
others其他 can pick up where he left
124
377569
1724
其他人可以在他的基础上接着做下去
06:35
and devise设计 even simpler简单 processes流程 and improvements改进.
125
379293
4544
并且尝试更简单的步骤并加以改进。
06:39
Another另一个 example I'd like to mention提到
126
383837
2216
我想分享的另外一个例子
06:41
is Hannah汉娜 Perner-Wilson'sPerner - 威尔逊的 Kit-of-No-Parts套组无配件.
127
386053
3665
是Hannah Perner-Wilson的Kit-of-No-Parts.
06:45
Her project's项目 goal目标 is to highlight突出
128
389718
2880
她项目的目标是在强调
06:48
the expressive表现的 qualities气质 of materials物料
129
392598
2472
材料丰富的表现力的同时
06:50
while focusing调焦 on the creativity创造力 and skills技能 of the builder建设者.
130
395070
5024
专注于制造者的创造力和制造技巧。
06:55
Electronics电子产品 kits are very powerful强大
131
400094
2440
电子元件非常有地向我们展示了
06:58
in that they teach us how things work,
132
402534
2552
事物的工作原理
07:00
but the constraints限制 inherent固有 in their design设计
133
405086
2976
但其本身所固有的限制性
07:03
influence影响 the way we learn学习.
134
408062
2160
约束了我们学习的方式。
07:06
So Hannah's汉娜的 approach途径, on the other hand,
135
410222
2488
所以Hannah的方法,在另一方面,
07:08
is to formulate制定 a series系列 of techniques技术
136
412710
3216
就是创制一系列的技术,
07:11
for creating创建 unusual异常 objects对象
137
415926
2699
来创造非常规的东西,
07:14
that free自由 us from pre-designed预先设计 constraints限制
138
418625
2805
通过展示材料的本质,
07:17
by teaching教学 us about the materials物料 themselves他们自己.
139
421430
3411
把我们从预先设定的约束中解放出来。
07:20
So amongst其中包括 Hannah's汉娜的 many许多 impressive有声有色 experiments实验,
140
424841
2733
在Hannah众多令人钦佩的试验中,
07:23
this is one of my favorites最爱.
141
427574
1970
这个是我的最爱之一。
07:25
["Paper speakers音箱"]
142
429544
3417
["纸质扬声器"]
07:28
What we're seeing眼看 here is just a piece of paper
143
432961
3278
我们在这里看到的只不过是一张纸
07:32
with some copper tape胶带 on it connected连接的 to an mp熔点3 player播放机
144
436239
4442
上面的铜带连接着一个mp3播放器
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and a magnet磁铁.
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440681
1653
和一块磁铁。
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(Music音乐: "Happy快乐 Together一起")
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442334
7649
(音乐:"Happy Together")
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So based基于 on the research研究 by Marcelo马塞洛 Coelho科埃略 from MITMIT,
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452931
3836
在麻省理工学院教授Marcelo Coelho研究的基础上,
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Hannah汉娜 created创建 a series系列 of paper speakers音箱
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2783
Hannah使用各种材料
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out of a wide range范围 of materials物料
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459550
2403
包括普通的铜带、导电的纺织品和墨水等,
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from simple简单 copper tape胶带 to conductive导电 fabric and ink墨水.
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4275
创造了一系列纸质扬声器。
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Just like Jordan约旦 and so many许多 other makers制造商,
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466228
2736
就像Jordan和其他很多制造者一样,
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Hannah汉娜 published发表 her recipes食谱
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468964
1627
Hannah公开了他的秘诀
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and allows允许 anyone任何人 to copy复制 and reproduce复制 them.
153
470591
5134
使得任何人可以模仿或重复这些实验。
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But paper electronics电子产品 is one of the most promising有希望 branches分支机构
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475725
3204
但是纸上电子是材料科学中
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of material材料 science科学
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1807
最有前景的分支之一,
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in that it allows允许 us to create创建 cheaper便宜 and flexible灵活 electronics电子产品.
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480736
4202
因为它让我们能创造出便宜又灵活的电子产品。
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So Hannah's汉娜的 artisanal手工 work,
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484938
2556
所以Hannah的手工作品,
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and the fact事实 that she shared共享 her findings发现,
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2248
以及她分享了她的发现这个事实,
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opens打开 the doors to a series系列 of new possibilities可能性
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3820
为我们打开了一扇,
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that are both aesthetically美学 appealing吸引人的 and innovative创新.
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通向兼具美学和创新的无限可能的大门。
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So the interesting有趣 thing about makers制造商
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499002
2905
制造者的有趣之处在于
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is that we create创建 out of passion and curiosity好奇心,
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3043
我们创造是出于热情和好奇,
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and we are not afraid害怕 to fail失败.
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504950
2079
并且我们不害怕失败。
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We often经常 tackle滑车 problems问题 from unconventional非传统的 angles,
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507029
3888
我们通常从非传统的角度处理问题,
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and, in the process处理, end结束 up discovering发现 alternatives备择方案
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510917
2989
并且,在这个过程中,发现其他方案
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or even better ways方法 to do things.
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513906
2432
或者更好的方法。
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So the more people experiment实验 with materials物料,
167
516338
3768
所以当更多的人愿意用新材料做试验的时候,
08:56
the more researchers研究人员 are willing愿意 to share分享 their research研究,
168
520106
3476
更多的研究者就会愿意分享他们的研究成果;
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and manufacturers制造商 their knowledge知识,
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523582
2440
有更多的制造商分享他们的知识,
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the better chances机会 we have to create创建 technologies技术
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526022
2840
我们就更有可能
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that truly serve服务 us all.
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528862
2938
创造出造福我们所有人的科技。
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So I feel a bit as Ted摊晒 Nelson纳尔逊 must必须 have
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531800
2493
所以我的感觉有一点像Ted Nelson
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when, in the early 1970s, he wrote,
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534293
3711
在70年代初期的感觉一样,他写道,
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"You must必须 understand理解 computers电脑 now."
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2998
“你们现在必需懂电脑。”
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Back then, computers电脑 were these large mainframes大型机
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541002
3854
那个时候,电脑是只有科学家关心的
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only scientists科学家们 cared照顾 about,
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大型机器,
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and no one dreamed梦见 of even having one at home.
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没有人会想到能够在家拥有一台。
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So it's a little strange奇怪 that I'm standing常设 here and saying,
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所以我今天站在这里说
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"You must必须 understand理解 smart聪明 materials物料 now."
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“你们现在必需懂智能材料”有一点奇怪。
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Just keep in mind心神 that acquiring收购 preemptive先发制人 knowledge知识
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请记住
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about emerging新兴 technologies技术
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先发制人去获取新兴科技的知识
09:37
is the best最好 way to ensure确保 that we have a say
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是确保我们在对未来的创造中
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in the making制造 of our future未来.
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2163
有发言权的最好方式。
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Thank you.
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2471
谢谢。
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(Applause掌声)
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4000
(掌声)
Translated by Candice Wang
Reviewed by Bi Chen

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ABOUT THE SPEAKER
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.

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.

More profile about the speaker
Catarina Mota | Speaker | TED.com