ABOUT THE SPEAKER
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.

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.

More profile about the speaker
Jonathan Wilker | Speaker | TED.com
TEDxPurdueU

Jonathan Wilker: What sticky sea creatures can teach us about making glue

Jonathan Wilker: I molluschi ci insegnano a fare una colla tutta naturale!

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E se potessimo sfruttare il potere colloso delle creature marine quali cozze, ostriche e cirripedi, che si rifiutano di smuoversi anche sulle coste umide e tempestose? Immergetevi nel meraviglioso mondo degli animali che creano da soli colla e adesivi con lo scienziato Jonathan Wilker, e guardate in anteprima alcune delle cose pazzesche che possiamo imparare dal modo in cui lo fanno.
- 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

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00:13
So I'd like you to joinaderire me
on a fieldcampo tripviaggio,
0
1306
2825
Vorrei che veniste con me
in questo viaggio,
00:16
and I want to go to the beachspiaggia,
and take you all to the beachspiaggia
1
4155
2810
voglio andare al mare
e portarvi tutti con me,
00:18
and so enjoygodere the seamare airaria
and the saltsale sprayspray.
2
6989
2079
a godere della brezza e della salsedine.
Andiamo sotto la superficie del mare.
00:21
And let's go down to the water'sl'acqua di edgebordo,
3
9092
1985
Noterete che siamo sballottati dalle onde
00:23
and you're going to noticeAvviso is
we're gettingottenere knockedbussato around by the wavesonde,
4
11101
3341
00:26
and it's really difficultdifficile
to stayrestare in placeposto.
5
14466
2023
e stare fermi è difficile.
Ma ora, guardate giù,
00:28
But now, look down,
6
16513
2159
ciò che vedrete
00:30
and what you're going to see
7
18696
1421
è che gli scogli sono coperti
di vari tipi di creature marine
00:32
is that the rocksrocce are coveredcoperto
by all sortstipi of seamare creaturescreature
8
20141
3032
che stanno lì ferme, senza problemi.
00:35
that are just stayingstare
there in placeposto, no problemproblema.
9
23197
2664
A quanto pare, se vogliamo sopravvivere
00:37
And it turnsgiri out
that if you want to survivesopravvivere
10
25885
2121
in questo ambiente così inospitale,
00:40
in this really demandingesigente environmentambiente,
11
28030
1763
la nostra sopravvivenza dipende
dalla capacità di produrre colla.
00:41
your very existenceesistenza is dependentdipendente
uponsu your abilitycapacità to make gluecolla, actuallyin realtà.
12
29817
4761
Lasciate che vi presenti
alcuni eroi della nostra storia,
00:46
So let me introduceintrodurre you
to some of the heroeseroi of our storystoria,
13
34602
3421
solo un paio.
00:50
just a fewpochi of them.
14
38047
1151
Queste sono cozze,
00:51
So these are musselscozze,
15
39222
1452
noterete che ricoprono gli scogli.
00:52
and you'llpotrai noticeAvviso
they're coveringcopertura the rocksrocce.
16
40698
2341
00:55
They'veHanno madefatto adhesivesadesivi,
17
43063
1905
Hanno prodotto sostanze adesive
00:56
and they're stickingadesivo down on the rocksrocce,
18
44992
1966
e stanno attaccate agli scogli,
oltre a essere attaccate tra loro.
00:58
and they're alsoanche stickingadesivo
to eachogni other, actuallyin realtà.
19
46982
2335
Sono avvinghiate e formano un gruppo.
01:01
So they're hunkeredaccovacciato down
togetherinsieme as a groupgruppo.
20
49341
2193
Questo è un primo piano
di una barriera di ostriche.
01:03
This is a close-upavvicinamento photographfotografia
of an oysterOyster reefbarriera corallina,
21
51558
2627
Le ostriche sono eccezionali.
01:06
and oystersostriche, they're amazingStupefacente.
22
54209
2408
Si incollano tra loro
01:08
What they do is they cementcemento to eachogni other,
23
56641
3048
01:11
and they buildcostruire these hugeenorme,
extensivevasto reefbarriera corallina systemssistemi.
24
59713
2651
e creano queste enormi ed estese barriere,
01:14
They can be kilometerschilometri long,
they can be metersmetri deepin profondità,
25
62388
2780
che possono essere lunghe chilometri
e immergersi per parecchi metri
01:17
and arguablysenza dubbio, they're the mostmaggior parte
dominantdominante influenceinfluenza
26
65192
3381
e probabilmente sono
la principale influenza
sullo stato di salute
dell'ecosistema marino costiero,
01:20
on how healthysalutare any coastalcostiero
marineMarine ecosystemecosistema is going to be,
27
68597
3040
perchè quello che fanno
è filtrare costantemente l'acqua
01:23
because what they do
is they're filteringfiltraggio the wateracqua constantlycostantemente,
28
71661
3000
trattenendo sabbia e impurità.
01:26
they're holdingdetenzione sandsabbia and dirtsporco in placeposto.
29
74685
1897
In realtà altre specie
vivono all'interno di queste barriere.
01:28
ActuallyIn realtà, other speciesspecie livevivere
insidedentro of these reefsbarriere coralline.
30
76606
2953
Se pensate a cosa accade
quando c'è una tempesta,
01:31
And then, if you think about
what happensaccade when a stormtempesta comesviene in,
31
79583
3055
se le onde si innalzano bruscamente,
prima colpiscono miglia di barriera
01:34
if the stormtempesta surgecontro le sovratensioni
first has to hitcolpire milesmiglia of these reefsbarriere coralline,
32
82662
4176
01:38
the coastcosta behinddietro a it
is going to be protectedprotetto.
33
86862
2102
e così la costa viene protetta.
Quindi hanno un ruolo fondamentale.
01:40
So they're really quiteabbastanza influentialinfluente.
34
88988
2477
01:43
If you've been to any rockyroccioso beachspiaggia
prettybella much anywheredovunque in the worldmondo,
35
91870
3207
Se siete stati su una spiaggia di scogli,
più o meno ovunque,
avrete di certo presente
l'aspetto dei cirripedi.
01:47
you're probablyprobabilmente familiarfamiliare
with what barnaclesBalani look like.
36
95101
2655
01:49
What these animalsanimali do --
37
97780
1151
Quello che fanno --
ce ne sono molti altri,
questi sono solo tre --
01:50
and there's manymolti othersaltri,
these are just threetre of them --
38
98955
2722
è produrre sostanze adesive,
01:53
is they make adhesivesadesivi,
39
101701
1150
01:54
they stickbastone to eachogni other,
they stickbastone to the rocksrocce
40
102875
2389
si incollano tra loro,
si incollano agli scogli,
e così facendo creano una comunità,
01:57
and they buildcostruire communitiescomunità,
and by doing this,
41
105288
2144
ottenendo molti vantaggi
per la sopravvivenza.
01:59
there's a lot of survivalsopravvivenza
advantagesvantaggi they get.
42
107456
2223
Uno di questi è che ognuno di loro
è meno soggetto alla turbolenza
02:01
So one of them is that just any individualindividuale
is subjectedsottoposto to lessDi meno of the turbulenceturbolenza
43
109703
5667
e a tutti i danni
che potrebbero verificarsi.
02:07
and all the damagingdanneggiando featuresCaratteristiche
that can happenaccadere from that environmentambiente.
44
115394
3818
Quindi stanno tutti lì appiccicati.
02:11
So they're all hunkeredaccovacciato down there.
45
119236
1668
Poi, c'è sicurezza anche nel numero,
02:12
Then, alsoanche, there's a safetysicurezza
in numbersnumeri thing,
46
120928
2866
perchè aiuta nella difesa dai predatori.
02:15
because it alsoanche helpsaiuta you
keep away the predatorspredatori,
47
123818
3628
Per esempio, se un gabbiano
vuole mangiarne uno,
02:19
because if, say, a seagullGabbiano
wants to pickraccogliere you up and eatmangiare you,
48
127470
2814
è più difficile se sono
incollati tra di loro.
02:22
it's more difficultdifficile for the seagullGabbiano
if they're all stuckincollato togetherinsieme.
49
130308
3126
02:25
And then anotherun altro thing is it alsoanche helpsaiuta
with reproductiveapparato riproduttivo efficiencyefficienza.
50
133458
3302
E un'altra cosa, è che aiuta
l'efficienza riproduttiva.
Immaginate quando il signore
e la signora Cirripede si dicono
02:28
So you can imagineimmaginare
that when MrSignor. and MrsSig. ra. BarnacleBarnacle decidedecidere,
51
136784
3146
"È arrivato il momento
di fare un Cirripedino" --
02:31
"OK, it's time to have
little babybambino barnaclesBalani" --
52
139954
2386
Non vi svelo come fanno --
02:34
I won'tnon lo farà tell you
how they do that just yetancora --
53
142364
2097
ma quando decidono che è il momento
02:36
but when they decidedecidere it's time to do that,
54
144485
2885
è più facile e la loro
capacità riproduttiva è più alta
02:39
it's a lot easierPiù facile and theirloro reproductiveapparato riproduttivo
efficiencyefficienza is higherpiù alto
55
147394
2904
se vivono tutti attaccati.
02:42
if they're all livingvita closevicino togetherinsieme.
56
150322
2402
Vogliamo capire come fanno,
come si incollano tra loro,
02:44
So we want to understandcapire
how they do this, how do they stickbastone,
57
152748
4955
02:49
and I can't really tell you
all the detailsdettagli,
58
157727
2088
e non posso dirvi tutti i dettagli
02:51
because it's something
we're still tryingprovare to figurefigura out,
59
159839
2621
perché stiamo ancora
cercando di venirne a capo,
02:54
but let me give you a little flavorsapore
60
162484
1744
ma vi do un'anticipazione
02:56
of some of the things
that we're tryingprovare to do.
61
164252
2233
di alcuni degli esperimenti
che stiamo facendo.
02:58
This is a pictureimmagine of one of the aquariumAcquario
systemssistemi we have in our lablaboratorio,
62
166509
3476
Questo è uno degli acquari
che abbiamo in laboratorio
03:02
and everything in the imageImmagine
is partparte of the systemsistema,
63
170009
3493
e tutto quello che vedete
fa parte del sistema.
03:05
and so what we do is we keep --
64
173526
1695
Quello che facciamo è tenere --
03:07
and you can see in the glassbicchiere tankcarro armato there
in the bottomparte inferiore, there's a bunchmazzo of musselscozze,
65
175245
3858
e lo vedete sul fondo dell'acquario,
un gruppo di cozze
03:11
we have the wateracqua chilledrefrigerata,
we have the lightsluci cycledpedalato,
66
179127
2509
rinfreschiamo l'acqua,
alterniamo cicli di luce,
03:13
we actuallyin realtà have turbulenceturbolenza in the systemsistema
67
181660
1954
creiamo turbolenza nel sistema
03:15
because the animalsanimali make
more adhesivesadesivi for us
68
183638
2205
perché gli animali producono più colla
03:17
when the wateracqua is turbulentturbolento.
69
185867
1373
se l'acqua è agitata.
03:19
So we induceindurre them to make the adhesiveadesivo,
we collectraccogliere it, we studystudia it.
70
187264
3421
Così li induciamo a produrre l'adesivo,
lo raccogliamo e lo studiamo.
03:22
They're here in IndianaIndiana.
71
190709
2159
Sono qui, in Indiana.
03:24
As farlontano as they know,
they're in MaineMaine in FebruaryFebbraio,
72
192892
2571
Per quel che ne sanno,
si trovano nel Maine a febbraio
03:27
and they seemsembrare to be prettybella happycontento,
as farlontano as we can tell.
73
195487
2686
e sembrano abbastanza felici,
almeno crediamo.
03:30
And then we alsoanche work with oystersostriche,
74
198796
2001
E poi lavoriamo anche con le ostriche.
03:32
and up topsuperiore, it's a photofoto
of a smallpiccolo reefbarriera corallina in SouthSud CarolinaCarolina,
75
200821
4659
In alto c'è la foto
di una piccola barriera nel Sud Carolina
03:37
and what we're mostmaggior parte interestedinteressato in
is seeingvedendo how they attachallegare to eachogni other,
76
205504
3501
e ciò che ci interessa di più
è vedere come si attaccano tra loro,
03:41
how they connectCollegare.
77
209029
1151
come si uniscono.
03:42
And so what you can see
in the bottomparte inferiore imageImmagine
78
210204
2103
Quello che vedete nell'immagine in basso
03:44
is there's two oystersostriche
that are cementingcementazione to eachogni other.
79
212331
2634
sono due ostriche
che si stanno incollando tra loro.
03:46
And we want to know what's in betweenfra,
80
214989
1811
Vogliamo sapere cosa c'è in mezzo,
03:48
and so a lot of timesvolte,
we'llbene cuttagliare them and look down,
81
216824
2528
quindi spesso le separiamo
e le osserviamo.
03:51
and in the nextIl prossimo seriesserie
of imagesimmagini we have here,
82
219376
2269
Nella serie successiva di immagini
03:53
you can see, on the bottomparte inferiore,
we'llbene have two shellsconchiglie,
83
221669
2620
potete vedere sul fondo due conchiglie,
03:56
the shellconchiglia of one animalanimale
and the shellconchiglia of anotherun altro animalanimale,
84
224313
2635
la conchiglia di un animale,
quella di un altro
03:58
and the cement'sdel cemento in betweenfra.
85
226972
1404
e la colla nel mezzo.
04:00
And if you look at the imageImmagine on the right,
86
228400
2039
Se guardate l'immagine a destra
04:02
what you can maybe see
87
230463
1151
quello che forse vedrete
04:03
is that there's structurestruttura
in the shellconchiglia of eachogni animalanimale,
88
231638
3476
è che c'è una struttura
nella conchiglia di ogni animale
04:07
but then, the cementcemento
actuallyin realtà lookssembra differentdiverso.
89
235138
2182
ma è la colla ad essere diversa.
04:09
And so we're usingutilizzando all sortstipi
of fancyfantasia biologybiologia and chemistrychimica toolsutensili
90
237344
3635
Quindi abbiamo usato strumenti
ricercati di biologia e chimica
04:13
to understandcapire what's going on in there,
91
241003
1991
per capire cosa succede davvero,
04:15
and what we're findingscoperta
is the structuresstrutture are differentdiverso
92
243018
2529
e abbiamo scoperto
che le strutture sono diverse
04:17
and the chemistrychimica is actuallyin realtà differentdiverso,
and it's quiteabbastanza interestinginteressante.
93
245571
3661
e la cosa interessante
è che anche la chimica è diversa.
04:22
And then this pictureimmagine --
94
250764
1372
Poi c'è questa foto --
04:24
I guessindovina let me steppasso back
before I tell you what this is.
95
252160
2985
Faccio un passo indietro
prima di spiegarvi che cos'è.
04:27
So do you know the cartooncartone animato
"The MagicMagia SchoolScuola BusAutobus"?
96
255169
5060
Conoscete il cartone animato
"Allacciate le cinture!"?
04:32
Or if you're a little bitpo olderpiù vecchio,
"FantasticFantastico VoyageVoyage," right?
97
260253
3325
oppure, "Siamo fatti così"?
04:35
And you rememberricorda,
they had these characterspersonaggi
98
263602
2136
Vi ricorderete che questi personaggi
04:37
that they would shrinkcontrarsi down
to these microscopical microscopio levelslivelli,
99
265762
2730
si rimpicciolivano a livelli microscopici
04:40
and then they would sortordinare of swirlricciolo in
100
268516
1754
creando una specie di mulinello,
04:42
and swimnuotare around and flyvolare around
all these biologicalbiologico structuresstrutture?
101
270294
3024
e nuotavano e volavano attorno
a quelle strutture biologiche?
04:45
I think of this as like that,
excepttranne for it's realvero, in this casecaso.
102
273342
3774
Per me è simile,
ma in questo caso è reale.
04:49
And so what we did is we have
two oystersostriche that are stuckincollato togetherinsieme,
103
277140
4785
Quindi avevamo due ostriche appiccicate
04:53
and this areala zona used to be
completelycompletamente filledpieno in with the cementcemento,
104
281949
3182
e questa zona era completamente
coperta di colla.
04:57
and what we're findingscoperta is that the cementcemento
has lots of differentdiverso componentscomponenti in there,
105
285155
3954
Quello che abbiamo scoperto
è che la colla ha tantissimi componenti.
05:01
but broadlyin linea di massima speakingA proposito di,
there are harddifficile, non-stickynon appiccicoso partsparti
106
289133
3023
In generale, ci sono parti dure
e non appiccicose
05:04
and there are softmorbido, stickyappiccicoso partsparti,
107
292180
1573
e poi altre soffici e collose.
05:05
and what we did is we removedrimosso
the non-stickynon appiccicoso partsparti selectivelyin modo selettivo
108
293777
3228
Abbiamo selezionato
e tolto le parti non collose
05:09
to see what's left for what's actuallyin realtà
attachingallegando the animalsanimali,
109
297029
3910
per vedere cosa restava
attaccato agli animali
05:12
and what we got is this, and we can see
there's this stickyappiccicoso adhesiveadesivo
110
300963
3449
e il risultato è questo,
un adesivo appiccicoso
05:16
that's holdingdetenzione them togetherinsieme.
111
304436
1407
che le tiene attaccate.
05:17
And I just think it's a really coolfreddo imageImmagine,
112
305867
2021
La trovo un'immagine davvero pazzesca
05:19
because you can imagineimmaginare yourselfte stesso flyingvolante in
and going back there.
113
307912
3062
perché potete immaginarvi
a tornare lì, volando.
05:22
Anywaysin ogni caso, those are some of the things
we're doing to understandcapire
114
310998
3065
Queste sono alcune delle cose
che stiamo facendo per capire
05:26
how marineMarine biologybiologia
is makingfabbricazione these materialsmateriale.
115
314087
2563
in che modo la biologia marina
produca questi materiali.
05:28
And from a fundamentalfondamentale perspectiveprospettiva,
it's really excitingemozionante to learnimparare.
116
316674
3352
È una cosa emozionante da scoprire.
05:32
But what we do want
to do with this informationinformazione?
117
320050
2476
Ma cosa ce ne facciamo
di queste informazioni?
05:34
Well, there's a lot
of technologicaltecnologico applicationsapplicazioni
118
322550
2309
Ci sono molte applicazioni tecnologiche
05:36
if we can harnessimbracatura
what the animalsanimali are doing.
119
324883
2563
in cui sfruttare
ciò che fanno questi animali.
05:39
So let me give you one exampleesempio.
120
327470
1619
Lasciate che vi faccia un esempio.
05:41
So imagineimmaginare you're at home
121
329113
2080
Immaginate di essere a casa.
05:43
and you breakrompere your favoritefavorito figurinefigurina
or a mugboccale or something like that?
122
331217
3722
Avete rotto la vostra statuetta
preferita, una tazza o qualcos'altro
05:46
You want to put it back togetherinsieme.
123
334963
1712
e volete rimettere insieme i pezzi.
05:48
So where do you go?
124
336699
1221
Dove andate?
05:49
You go to my favoritefavorito placeposto in towncittadina,
125
337944
2205
Andate nel mio posto preferito,
05:52
whichquale is the gluecolla aislenavata laterale
of the hardwarehardware storenegozio.
126
340173
2848
ovvero in ferramenta,
nella corsia della colla.
05:55
I know where you spendtrascorrere your nightsnotti,
127
343045
2080
So dove passate le vostre nottate
05:57
because you're all hipanca,
coolfreddo people, because you're here,
128
345149
2745
perché siete tutti alla moda,
perché siete qui
05:59
and you're going to the barsbarre
and concertsconcerti --
129
347918
2134
e andate nei locali, e ai concerti --
06:02
this is where I hangappendere out everyogni night.
130
350076
1762
qui è dove passo tutte le mie serate.
06:03
So anywaysin ogni modo, so what I want you to do
131
351862
1740
Quello che voglio che voi facciate
06:05
is get one of everyogni adhesiveadesivo
that's on the shelfmensola,
132
353626
2977
è prendere ogni colla
che c'è sullo scaffale
06:08
bringportare it home,
133
356627
1151
e portarla a casa,
06:09
but before you try
to put things back togetherinsieme,
134
357802
2784
ma prima che rimettiate insieme i pezzi
06:12
I want you to try to do it
in a bucketsecchio of wateracqua.
135
360610
2824
voglio che proviate a farlo
in un secchio d'acqua.
Non funzionerà, vero?
Lo sappiamo tutti.
06:15
It's not going to work, right?
We all know this.
136
363458
2309
La biologia marina
ha risolto il problema,
06:17
So obviouslyovviamente, marineMarine biologybiologia
has solvedrisolto this,
137
365791
2098
quindi dobbiamo trovare dei modi
per copiarne i meccanismi.
06:19
so what we need to do is figurefigura out
waysmodi to be ablecapace to copycopia this ourselvesnoi stessi.
138
367913
4591
Uno dei problemi
06:24
And one of the issuesproblemi here is,
139
372528
1929
è che non potete recuperare
tutto il necessario in spiaggia,
06:26
you can't just go and get
the materialsmateriale from the beachspiaggia,
140
374481
2651
perché se prendete delle cozze
06:29
because if you get a bunchmazzo of musselscozze
141
377156
1762
e cercate di estrarre la colla
06:30
and try to milklatte them for theirloro adhesiveadesivo,
142
378942
1912
otterrete un po' di sostanza,
06:32
you'llpotrai get a little bitpo of materialMateriale,
143
380878
1763
06:34
but you're never going to have enoughabbastanza
to do anything with,
144
382665
2793
ma non ne avrete mai abbastanza
per farci qualcosa,
06:37
just enoughabbastanza to see.
145
385482
1151
ne avrete pochissima.
06:38
We need to scalescala this up,
ideallyidealmente maybe traintreno carauto scalescala.
146
386657
3127
Dovremmo ingrandirla al livello
di un vagone del treno.
06:41
So on the topsuperiore is an imageImmagine
of one of the typestipi of moleculesmolecole
147
389808
4173
In alto c'è l'immagine
di un tipo di molecole
06:46
that the animalsanimali are usingutilizzando
to make theirloro gluecolla,
148
394005
2175
che gli animali usano
per produrre la colla.
06:48
and what they are is they're very long
moleculesmolecole, they're calledchiamato proteinsproteine,
149
396204
3547
Si tratta di molecole molto lunghe
chiamate proteine.
06:51
and these proteinsproteine happenaccadere to have
some fairlyabbastanza uniqueunico partsparti in them
150
399775
3231
Queste proteine hanno delle parti uniche
06:55
that bringportare about the adhesiveadesivo propertiesproprietà.
151
403030
2836
che apportano le proprietà adesive.
06:57
What we want to do is take
those little partsparti of that chemistrychimica,
152
405890
3001
Noi vogliamo prendere le piccole
parti di quella composizione
07:00
and we want to put it
into other long moleculesmolecole that we can get
153
408915
3166
e metterle in altre molecole lunghe
07:04
but things that we can make
on a really largegrande scalescala,
154
412105
2429
rapportandole ad una scala maggiore.
07:06
so you mightpotrebbe know them
as plasticsplastica or polymerspolimeri,
155
414558
2253
Le conoscerete come plastici o polimeri.
07:08
and so we're sortordinare of
simplifyingsemplificazione what they do,
156
416835
2237
Semplifichiamo quello che fanno,
07:11
but then puttingmettendo that adhesionadesione chemistrychimica
into these largegrande moleculesmolecole.
157
419096
3343
ma aggiungendo la chimica adesiva
a queste molecole lunghe.
07:14
And we'venoi abbiamo developedsviluppato manymolti differentdiverso
adhesiveadesivo systemssistemi in doing this,
158
422463
3097
Così abbiamo sviluppato
diversi sistemi adesivi
07:17
and when you make
a newnuovo adhesiveadesivo that lookssembra prettybella good,
159
425584
2701
e quando si crea un nuovo adesivo
che ha un bell'aspetto,
07:20
what do you do?
160
428309
1151
cosa si fa?
07:21
You startinizio runningin esecuzione around the lablaboratorio,
just stickingadesivo stuffcose togetherinsieme.
161
429484
2967
Si inizia a correre in giro
incollando cose tra loro.
07:24
We tookha preso a tinyminuscolo bitpo of a gluecolla
and gluedincollati togetherinsieme two piecespezzi of metalmetallo
162
432475
3241
Abbiamo preso un po' di colla
e incollato due pezzi di metallo,
07:27
and we wanted to hangappendere something from it,
163
435740
1975
e volevamo appenderci qualcosa.
Abbiamo usato una pentola di cozze vive
pensando di essere molto intelligenti.
07:29
so we used a potpentola of livevivere musselscozze
and thought we were very cleverintelligente.
164
437739
3611
07:33
(LaughsRisate)
165
441374
1007
(Risate)
07:34
We're obviouslyovviamente much more
quantitativequantitativo about this mostmaggior parte oftenspesso,
166
442405
3344
Ovviamente il più delle volte
siamo più quantitativi,
07:37
and so we benchmarkpunto di riferimento
againstcontro commercialcommerciale adhesivesadesivi,
167
445773
2435
quindi li confrontiamo
con le colle commerciali
07:40
and we actuallyin realtà have some materialsmateriale now
that are strongerpiù forte than supergluesupercolla.
168
448232
3895
e in effetti ora abbiamo dei materiali
più forti della supercolla.
Io lo trovo pazzesco.
07:44
So to me, that's really coolfreddo.
169
452151
1429
È una bella giornata in laboratorio
se è più forte della supercolla.
07:45
That's a good day in the lablaboratorio.
It's strongerpiù forte than supergluesupercolla.
170
453604
2937
07:48
And here'secco something elsealtro that we can do.
171
456565
2157
Ecco un'altra cosa che possiamo fare.
07:51
So this is a tankcarro armato of seawateracqua di mare,
172
459125
2122
Questa è una vasca con acqua di mare
e in quella siringa abbiamo
una delle nostre formulazioni adesive.
07:53
and then, in that syringesiringa
is one of our adhesiveadesivo formulationsformulazioni,
173
461271
3802
Quello che facciamo è distribuirla
completamente sott'acqua
07:57
and what we're doing is
we're dispensingerogazione it completelycompletamente underwatersubacqueo,
174
465097
3174
su un pezzo di metallo.
08:00
on a piecepezzo of metalmetallo.
175
468295
1397
08:01
And then, we want to make
an adhesiveadesivo bondlegame, or jointcomune,
176
469716
2569
Poi, vogliamo creare
un legame adesivo, un'unione:
08:04
and so we take anotherun altro piecepezzo of metalmetallo
177
472309
2288
prendiamo un altro pezzo di metallo
08:06
and we put it on there
and just positionposizione it.
178
474621
2921
e lo posizioniamo lì.
08:09
And you want to let it setimpostato up
for a while, give it a chanceopportunità,
179
477566
3696
Lo lasciamo lì per un po'
08:13
so we'llbene just put a weightpeso
on it, nothing fancyfantasia.
180
481286
2273
e poi ci mettiamo sopra un peso,
niente di che.
08:15
This is a tubetubo with leadcondurre shottiro
in it, nothing fancyfantasia.
181
483583
3199
Questo è un tubo con del piombo.
08:18
And then you let it sitsedersi for a while.
182
486806
1769
E poi lo lasciamo così per un po'.
08:20
So this has never seenvisto airaria.
It's completelycompletamente underwatersubacqueo.
183
488599
2772
Tutto ciò non è mai stato all'aria,
è del tutto sott'acqua.
08:23
And you pickraccogliere it up.
184
491395
1158
Quando lo raccogliamo
08:24
I never know what's going to happenaccadere.
185
492577
1785
non si sa mai cosa accadrà
08:26
I'm always very anxiousansioso here.
186
494386
1626
quindi sono sempre molto ansioso.
08:28
PickPick it up ...
187
496036
1150
Lo raccolgo
08:29
and it's stuckincollato.
188
497840
1467
ed è appiccicato.
08:31
To me, this is really coolfreddo.
189
499331
1349
Per me è davvero pazzesco.
08:32
So we can actuallyin realtà get
very strongforte underwatersubacqueo adhesionadesione.
190
500704
3775
Allora si può davvero ottenere
un'adesione forte sott'acqua.
08:36
PossiblyPossibilmente, it's the strongestpiù forte
or at leastmeno one of the strongestpiù forte
191
504503
2961
Forse è il più forte, o uno dei più forti
08:39
underwatersubacqueo adhesivesadesivi
that's ever been seenvisto.
192
507488
2063
adesivi sottomarini di sempre.
08:41
It's even strongerpiù forte than the materialsmateriale
that the animalsanimali produceprodurre,
193
509575
3435
È addirittura più forte
dei materiali prodotti dagli animali.
08:45
so for us, it's prettybella excitingemozionante.
It's prettybella coolfreddo.
194
513034
2436
Per noi è emozionante, è davvero forte.
08:47
So what do we want to do
with these things?
195
515494
2325
E ora cosa vogliamo fare con tutto ciò?
08:49
Well, here are some productsprodotti
that you're probablyprobabilmente really familiarfamiliare with.
196
517843
3334
Qui ci sono dei prodotti
che forse conoscerete.
Pensate al vostro cellulare, al computer,
al compensato in molte strutture
08:53
So think about your cellcellula phoneTelefono,
your laptopil computer portatile, plywoodcompensato in mostmaggior parte structuresstrutture,
197
521201
5050
L'interno di auto, scarpe,
agende telefoniche, cose così.
08:58
the interiorinterno of your carauto, shoesscarpe,
phoneTelefono bookslibri, things like this.
198
526275
3409
Sono tutti tenuti insieme dalla colla,
09:01
They're all heldheld togetherinsieme with adhesivesadesivi,
199
529708
2234
e le colle usate in questi materiali
09:03
and there's two mainprincipale problemsi problemi
with the adhesivesadesivi
200
531966
2333
hanno due problemi principali,
09:06
used in these materialsmateriale.
201
534323
1286
Il primo è che sono tossici.
09:07
The first one is that they're toxictossico.
202
535633
1819
Il peggior responsabile è il compensato.
09:09
So the worstpeggio offenderautore del reato here is plywoodcompensato.
203
537476
2554
Il compensato, molti mobili
o i pavimenti in legno --
09:12
PlywoodCompensato, or a lot of furnituremobilia,
or woodlegna laminatelaminato in floorspiani --
204
540054
3920
09:15
a mainprincipale componentcomponente of the adhesivesadesivi
here is formaldehydeformaldeide,
205
543998
4487
la principale componente della colla
è la formaldeide
e probabilmente ne avrete sentito parlare.
09:20
and it's maybe a compoundcomposto you've heardsentito of.
206
548509
2001
È un gas ed è anche cancerogeno.
09:22
It's a gasgas, and it's alsoanche a carcinogenagente cancerogeno,
207
550534
2877
Lo utilizziamo
in tantissime strutture
09:25
and so we're constructingcostruzione
a lot of structuresstrutture from these adhesivesadesivi,
208
553435
3541
e ne respiriamo parecchio.
09:29
and we're alsoanche breathingrespirazione
a lot of this carcinogenagente cancerogeno.
209
557000
2335
Ma non è una bella cosa, giusto?
09:31
So not good, obviouslyovviamente. Right?
210
559359
1854
L'altro problema è che queste colle
sono tutte permanenti.
09:33
The other issueproblema is that these adhesivesadesivi
are all permanentpermanente.
211
561237
3044
09:36
And so what do you do with your shoesscarpe
or your carauto or even your laptopil computer portatile
212
564305
3321
Quindi cosa farete con le vostre
scarpe, le auto o i computer
09:39
at the endfine of life,
when you're donefatto usingutilizzando it?
213
567650
2176
quando avrete finito di utilizzarli?
09:41
For the mostmaggior parte partparte,
they endfine up in landfillsdiscariche.
214
569850
2064
Per lo più, finiranno nelle discariche.
09:43
And there's a lot
of preciousprezioso materialsmateriale in there
215
571938
2388
E molti materiali preziosi all'interno
09:46
we'dsaremmo love to be ablecapace to get out
and recyclericiclare them.
216
574350
2341
avrebbero potuto
essere estratti e riciclati.
09:48
We can't do it so easilyfacilmente
217
576715
1151
Non è semplice da fare,
09:49
because they're all stuckincollato
togetherinsieme permanentlypermanentemente.
218
577890
2245
perché sono uniti tra loro
in modo permanente.
09:52
So here'secco one approachapproccio we're takingpresa
to try and solverisolvere some of these problemsi problemi,
219
580159
3651
Quindi uno degli approcci che usiamo
per risolvere alcuni di questi problemi
09:55
and what we'venoi abbiamo donefatto here
is we'venoi abbiamo takenprese anotherun altro long moleculemolecola
220
583834
4887
è stato, come in questo caso,
prendere un'altra molecola lunga
10:00
that we can actuallyin realtà get from cornMais,
221
588745
1755
che in realtà otteniamo dal mais,
10:02
and then into that moleculemolecola,
222
590524
1475
e poi in quella molecola
10:04
we'venoi abbiamo put some of the adhesionadesione
chemistrychimica from the musselscozze.
223
592023
2793
abbiamo messo della colla
chimica prodotta dalle cozze.
10:06
So because we'venoi abbiamo got the cornMais
and we'venoi abbiamo got the musselscozze,
224
594840
2674
Dato che abbiamo il mais e le cozze,
10:09
we call this our surf-and-turfsurf e tappeto erboso polymerpolimero.
225
597538
2223
chiamiamo questo polimero "mari e monti".
10:11
And it sticksbastoni. It sticksbastoni really well.
226
599785
2039
E attacca davvero molto bene.
10:13
It's very strongforte.
227
601848
1270
È molto forte.
10:15
It's alsoanche bio-basedbase biologica. That's nicesimpatico.
228
603142
1921
Inoltre, è anche biologico.
10:17
But maybe more importantlyimportante, here,
it's alsoanche degradabledegradabile,
229
605087
2825
Ma ancor più importante
è anche degradabile,
10:19
and we can degradedegradare it
undersotto very mildmite conditionscondizioni, with wateracqua.
230
607936
3072
e possiamo degradarlo
semplicemente con l'acqua.
Quindi possiamo assemblare degli elementi
10:23
And so what we can do
is we can setimpostato things up
231
611032
2112
e possiamo unirli con forza
quando vogliamo,
10:25
and we can bondlegame them
stronglyfortemente when we want,
232
613168
2745
ma poi possiamo anche separarli.
10:27
but then we can alsoanche take them aparta parte.
233
615937
2108
È qualcosa a cui stiamo pensando.
10:30
It's something we're thinkingpensiero about.
234
618069
1716
Ed ecco dove molti di noi
vorrebbero arrivare.
10:31
And here is a placeposto
where a lot of us want to be.
235
619809
3454
Beh, in questo caso, molti
non vorrebbero esserci,
10:35
Well, actuallyin realtà, in this specificspecifica casecaso,
this is a placeposto we do not want to be,
236
623287
3712
ma vorremmo che ciò cambiasse.
10:39
but we'dsaremmo like to replacesostituire this.
237
627023
1641
Per esempio suture, graffette e viti:
10:40
So suturesSuture, staplesStaples, screwsviti:
238
628688
2003
è così che vi rimettono in sesto
dopo un intervento o una ferita.
10:42
this is how we put you back togetherinsieme
if you've had some surgerychirurgia or an injuryferita.
239
630715
3621
È terribile, fa male.
10:46
It's just awfulterribile. It hurtsfa male.
240
634360
1946
10:48
In the casecaso of the suturesSuture,
look at how much you're makingfabbricazione
241
636330
5151
Con le suture, si sollecita il corpo,
stressandolo meccanicamente
nel ricucire insieme la pelle.
10:53
concentratedconcentrato, mechanicalmeccanico stressessottolinea
as you pullTirare things togetherinsieme.
242
641505
2905
10:56
You're makingfabbricazione sitessiti for infectioninfezione.
243
644434
1761
Sono zone che si infettano.
10:58
PokePoke holesfori in healthysalutare tissuefazzoletto di carta.
It's not so good.
244
646846
2390
Forare del tessuto sano non fa bene.
11:01
Or if you need a platepiatto
to holdtenere togetherinsieme your bonesossatura,
245
649260
3238
O se avete bisogno di una placca
per tenere insieme le ossa
11:04
look at how much healthysalutare boneosso
you have to drilltrapano out
246
652522
2391
guardate quante ossa sane
dovete trapanare
11:06
just to holdtenere the platepiatto in placeposto.
247
654937
1550
solo per tenere
la placca in posizione.
11:08
So this is awfulterribile.
248
656511
1151
Tutto ciò è terribile.
11:09
To me, it lookssembra like these were things
devisedmesso a punto in a medievalmedievale torturetortura chamberCamera,
249
657686
3739
A me sembrano delle cose concepite
in una stanza delle torture medievale.
11:13
but it's our modernmoderno surgicalchirurgico joineryFalegnameria.
250
661449
1782
Invece è la chirurgia moderna.
11:15
So I'd love it if we could replacesostituire
systemssistemi like these with adhesivesadesivi.
251
663255
5208
Quindi vorrei sostituire
dei sistemi simili con degli adesivi.
11:20
We're workinglavoro on this,
but this is not easyfacile.
252
668487
2778
Ci stiamo lavorando, ma non è semplice.
11:23
So think about what you would need
for adhesivesadesivi in these casescasi.
253
671289
3055
Pensate a cosa vi servirebbero
gli adesivi in questi casi.
Prima di tutto, vi servirebbe
un adesivo che si assestasse
11:26
So first of all, you would need
an adhesiveadesivo that is going to setimpostato
254
674368
3247
in un ambiente umido.
11:29
in a wetbagnato environmentambiente.
255
677639
1557
Guardate questa buffa immagine,
11:31
And if you look at the sillysciocco
little pictureimmagine there,
256
679220
2391
per illustrare che il nostro corpo
è composto da circa il 60% da acqua,
11:33
it's just to illustrateillustrare that our bodiescorpi
are about 60 percentper cento wateracqua,
257
681635
4530
11:38
so it's a wetbagnato environmentambiente.
258
686189
1296
quindi è un ambiente umido.
11:39
It's alsoanche to illustrateillustrare that this is why
I am a scientistscienziato and not an artistartista.
259
687509
4183
Ma anche per dimostrare il motivo per cui
sono uno scienziato e non un artista.
11:43
I did not missPerdere my callingchiamata at all.
260
691716
2794
Non ho lasciato perdere la mia vocazione.
11:46
So then the other requirementsrequisiti
you need for a good biomedicalbiomedica adhesiveadesivo:
261
694534
3573
Gli altri elementi necessari
per un buon adesivo biomedico sono:
11:50
it needsesigenze to bondlegame stronglyfortemente, of coursecorso,
262
698131
2565
ovviamente, deve attaccarsi con forza
11:52
and it needsesigenze to not be toxictossico.
263
700720
1733
e poi non deve essere tossico.
11:54
You don't want to hurtmale the patientspazienti.
264
702477
2324
Non si vuole far del male ai pazienti.
11:56
And gettingottenere any two of those requirementsrequisiti
in a materialMateriale is prettybella easyfacile.
265
704825
3461
Ottenere uno qualsiasi dei due
elementi in un materiale è semplice.
12:00
It's been donefatto manymolti timesvolte.
But gettingottenere all threetre hasn'tnon ha been donefatto.
266
708310
3161
È stato fatto molte volte,
ma mai tutti e tre.
12:03
It's very harddifficile.
267
711495
1151
È davvero complicato.
12:04
And if you startinizio talkingparlando to surgeonschirurghi,
they get pickyuna persona molto esigente --
268
712670
2604
E se si parla con dei chirurghi,
diventano esigenti --
12:07
"Oh, actuallyin realtà I want the adhesiveadesivo to setimpostato
on the samestesso time frametelaio as the surgerychirurgia."
269
715298
4437
"Voglio che l'adesivo si applichi
nello stesso momento dell'operazione"
12:11
Or, "Oh, I want the adhesiveadesivo to degradedegradare
270
719759
2344
Oppure: "Voglio che l'adesivo si degradi
12:14
so the patient'spaziente tissuestessuti
can remodelristrutturazione the siteluogo."
271
722127
2823
così che i tessuti del paziente
possano ricostruire l'area".
12:16
So this is really harddifficile.
We're workinglavoro on it.
272
724974
2404
È davvero difficile,
ma ci stiamo lavorando.
12:20
This is just one imageImmagine we have.
273
728466
1532
Questa è una foto che abbiamo.
12:22
So what we're doing is we're gettingottenere
all sortstipi of bonesossatura and skinpelle
274
730022
3031
Quello che facciamo
è prelevare ossa e pelle
12:25
and softmorbido and harddifficile tissuefazzoletto di carta, and sometimesa volte
we'llbene whackpicchiare it with a hammermartello.
275
733077
3396
e tessuti molli e duri,
e a volte li colpiamo con un martello.
12:28
UsuallyDi solito, we're cuttingtaglio it
in precisepreciso shapesforme.
276
736497
2079
Di solit, li tagliamo in forme precise
12:30
And then we gluecolla them back togetherinsieme.
277
738600
1740
e poi li incolliamo di nuovo.
12:32
We'veAbbiamo got some excitingemozionante resultsrisultati,
some strongforte materialsmateriale,
278
740364
2855
Abbiamo ottenuto risultati eccitanti,
dei materiali forti,
12:35
some things that look
like they're not toxictossico,
279
743243
2222
dei composti che non sembrano tossici,
12:37
they setimpostato wetbagnato,
280
745489
1182
attaccano con l'umidità,
12:38
but I'm not going to tell you
we'venoi abbiamo solvedrisolto the wetbagnato adhesionadesione problemproblema,
281
746695
3232
ma non vi dirò
che abbiamo risolto il problema
12:41
because we haven'tnon hanno,
282
749951
1151
perché non è così.
Ma sicuramente
è uno degli obiettivi futuri.
12:43
but it's certainlycertamente
in our sightsviste for the futurefuturo.
283
751126
2309
È una delle cose
che vorremmo sviluppare con il tempo.
12:45
So that's one placeposto that we'dsaremmo like
to see things go fartherpiù lontano down the roadstrada.
284
753459
4326
Ci sono molti altri settori
che potremmo migliorare
12:49
And there are a lot of other placesposti, too,
you can imagineimmaginare we mightpotrebbe be better off
285
757809
3762
12:53
if we could get more adhesivesadesivi in there.
286
761595
1990
se potessimo utilizzare degli adesivi.
12:55
Even cosmeticscosmetici.
287
763609
1151
Anche nella cosmetica.
12:56
So if you think about people puttingmettendo on
fakefalso nailschiodi or eyelashciglia extensionsestensioni,
288
764784
4975
Pensate a chi mette le unghie finte
o le extension alle ciglia,
13:01
what do they use?
289
769783
1595
cosa usano?
13:03
They use very toxictossico adhesivesadesivi right now.
290
771402
2199
Ora usano degli adesivi molto tossici.
13:05
So it's just ripematuro for replacementsostituzione.
291
773625
1706
È presto per le sostituzioni,
13:07
That's something we'dsaremmo like to do.
292
775355
1573
ma è qualcosa che vorremmo fare.
13:08
And then there are other placesposti too.
293
776952
1749
E poi ci sono anche altre aree.
13:10
So think about carsautomobili and planesaerei.
294
778725
1577
Pensate ad auto e aeroplani.
13:12
The lighteraccendino you can make them,
295
780326
1429
Più saranno leggeri,
meno carburante consumeranno.
13:13
the more fuel-efficientconsumo di carburante
they're going to be.
296
781779
2111
Se riuscissimo ad allontanarci
dai rivetti e dalla saldatura
13:15
And so if we can get away from rivetsrivetti
and get away from weldingsaldatura
297
783914
3020
e li sostituissimo con la colla
13:18
and put more adhesivesadesivi in there,
298
786958
1525
migliorerebbe sicuramente
13:20
then we mightpotrebbe be better off
299
788507
1380
la situazione futura dei trasporti.
13:21
with our futurefuturo generationgenerazione
of transportationmezzi di trasporto.
300
789911
2105
13:24
So for us, this all
comesviene back to the beachspiaggia.
301
792040
4657
Tutto ciò ci riporta alla spiaggia.
13:28
So we look around and we wondermeravigliarsi,
"How do these seamare creaturescreature stickbastone?
302
796721
3423
Ci guardiamo in giro e ci chiediamo:
"Come stanno attaccate queste creature?
13:32
And what can we do with the technologytecnologia?"
303
800168
1859
Cosa possiamo fare con la tecnologia?"
13:34
And I would arguediscutere that we have
really a lot of things we can still learnimparare
304
802051
4465
E direi che abbiamo ancora
tanto da imparare
dalla biologia e dalla natura.
13:38
from biologybiologia and from naturenatura.
305
806540
1405
Quindi quello che vorrei
incoraggiarvi a fare in futuro
13:39
So what I would like to encourageincoraggiare
you all to do in the futurefuturo
306
807969
3917
è mettere via i computer
e i cellulari non riciclabili
13:43
is put down your nonrecyclablenon riciclabile
laptopscomputer portatili and cellcellula phonestelefoni
307
811910
4511
13:48
and go out and exploreEsplorare the naturalnaturale worldmondo
308
816445
2000
e uscire ad esplorare la natura,
per iniziare a porvi alcune domande.
13:50
and then startinizio askingchiede
some of your ownproprio questionsle domande.
309
818469
2287
Grazie a tutti.
13:52
ThanksGrazie very much.
310
820780
1378
(Applausi)
13:54
(ApplauseApplausi)
311
822182
4183
Translated by Valentina Miroballi
Reviewed by Elena Montrasio

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ABOUT THE SPEAKER
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.

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.

More profile about the speaker
Jonathan Wilker | Speaker | TED.com