ABOUT THE SPEAKER
Robert Full - Biologist
Robert Full studies cockroach legs and gecko feet. His research is helping build tomorrow's robots, based on evolution's ancient engineering.

Why you should listen

UC Berkeley biologist Robert Full is fascinated by the motion of creatures like cockroaches, crabs and geckos having many legs, unusual feet or talented tails. He has led an effort to demonstrate the value of learning from Nature by the creating interdisciplinary collaborations of biologists, engineers, mathematicians and computer scientists from academia and industry. He founded CiBER, the Center for interdisciplinary Bio-inspiration in Education and Research, and the Poly-PEDAL Laboratory, which studies the Performance, Energetics and Dynamics of Animal Locomotion (PEDAL) in many-footed creatures (Poly).

His research shows how studying a diversity of animals leads to the discovery of general principles which inspire the design of novel circuits, artificial muscles, exoskeletons, versatile scampering legged search-and-rescue robots and synthetic self-cleaning dry adhesives based on gecko feet. He is passionate about discovery-based education leading to innovation -- and he even helped Pixar’s insect animations in the film A Bug's Life.

More profile about the speaker
Robert Full | Speaker | TED.com
TED2009

Robert Full: Learning from the gecko's tail

Robert Full: Leren van de staart van de gekko

Filmed:
722,710 views

Bioloog Robert Full bestudeert de verbluffende gekko, met zijn superklevende voeten en zijn hardnekkige klimtalent. Filmbeelden tegen hoge snelheid tonen aan dat de staart van de gekko misschien nog zijn grootste talent verbergt.
- Biologist
Robert Full studies cockroach legs and gecko feet. His research is helping build tomorrow's robots, based on evolution's ancient engineering. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:18
Let me sharedelen with you todayvandaag an originalorigineel discoveryontdekking.
0
0
5000
Ik wil vandaag een oorspronkelijke ontdekking met jullie delen.
00:23
But I want to tell it to you the way it really happenedgebeurd --
1
5000
3000
Maar ik wil het jullie vertellen zoals het echt gebeurde,
00:26
not the way I presentaanwezig it in a scientificwetenschappelijk meetingvergadering,
2
8000
2000
niet zoals ik het op een vergadering van wetenschappers vertel,
00:28
or the way you'dje zou readlezen it in a scientificwetenschappelijk paperpapier.
3
10000
3000
of zoals je het in een wetenschappelijk artikel zou lezen.
00:31
It's a storyverhaal about beyondvoorbij biomimeticsBiomimetics,
4
13000
3000
Het is een verhaal over wat verder gaat dan biomimetisme,
00:34
to something I'm callingroeping biomutualismbiomutualism.
5
16000
3000
iets dat ik biomutualisme noem.
00:37
I definebepalen that as an associationvereniging betweentussen biologybiologie and anothereen ander disciplinediscipline,
6
19000
3000
Dat definieer ik als een associatie tussen biologie en een ander vak.
00:40
where eachelk disciplinediscipline reciprocallysamengebouwd advancesvoorschotten the other,
7
22000
4000
Waarbij elk vak het andere vooruithelpt,
00:44
but where the collectivecollectief discoveriesontdekkingen that emergeopduiken are beyondvoorbij any singlesingle fieldveld-.
8
26000
4000
maar waarbij de gezamenlijke ontdekkingen verder gaan dan één veld.
00:48
Now, in termstermen of biomimeticsBiomimetics,
9
30000
2000
Voor biomimetisme geldt dat
00:50
as humanmenselijk technologiestechnologieën take on more of the characteristicskenmerken of naturenatuur,
10
32000
3000
naarmate menselijke technologie meer en meer kenmerken van de natuur overneemt,
00:53
naturenatuur becomeswordt a much more usefulnuttig teacherleraar.
11
35000
3000
de natuur een nuttiger lesgever wordt.
00:56
EngineeringEngineering can be inspiredgeinspireerd by biologybiologie
12
38000
2000
Ingenieurs kunnen zich door de biologie laten inspireren,
00:58
by usinggebruik makend van its principlesprincipes and analogiesanalogieën when they're advantageousvoordelig,
13
40000
3000
door haar principes en analogieën te gebruiken als ze voordelig zijn.
01:01
but then integratingintegreren that with the bestbeste humanmenselijk engineeringbouwkunde,
14
43000
3000
Door dat te integreren met het beste van de menselijke ingenieurskunst,
01:04
ultimatelytenslotte to make something actuallywerkelijk better than naturenatuur.
15
46000
5000
maken ze uiteindelijk iets dat beter is dan de natuur.
01:09
Now, beingwezen a biologistbioloog, I was very curiousnieuwsgierig about this.
16
51000
3000
Ik ben bioloog, en dus was ik hier erg nieuwsgierig naar.
01:12
These are geckogecko toestenen.
17
54000
2000
Dit zijn gekkotenen.
01:14
And we wonderedvroeg me af how they use these bizarreBizarre toestenen
18
56000
2000
We vroegen ons af hoe ze deze bizarre tenen gebruiken
01:16
to climbbeklimmen up a wallmuur so quicklysnel.
19
58000
2000
om zo snel een muur op te klimmen.
01:18
We discoveredontdekt it. And what we foundgevonden was
20
60000
3000
We ontdekten het. We ontdekten dat ze
01:21
that they have leaf-likebladachtige structuresstructuren on theirhun toestenen,
21
63000
2000
bladachtige structuren op hun tenen hebben,
01:23
with millionsmiljoenen of tinyklein hairsharen that look like a rugdeken,
22
65000
3000
met miljoenen kleine haartjes die er als een tapijt uitzien;
01:26
and eachelk of those hairsharen has the worstslechtst casegeval of split-endsgespleten haarpunten possiblemogelijk:
23
68000
3000
Elk van die haartjes heeft een onmogelijk aantal gesplitste eindjes,
01:29
about 100 to 1000 splitspleet endsloopt af that are nano-sizenano-formaat.
24
71000
4000
100 tot 1.000, van nano-grootte.
01:33
And the individualindividu has 2 billionmiljard of these nano-sizenano-formaat splitspleet endsloopt af.
25
75000
4000
Elk individu heeft 2 miljard van deze nano-gesplitste eindjes.
01:37
They don't stickstok by VelcroVelcro or suctionzuigkracht or gluelijm.
26
79000
2000
Ze kleven niet als klitteband of door aanzuiging of lijm.
01:39
They actuallywerkelijk stickstok by intermolecularintermoleculaire forceskrachten alonealleen,
27
81000
3000
Ze kleven louter door intermoleculaire krachten,
01:42
vanbusje derder WaalsWaals forceskrachten.
28
84000
2000
van der Waalskrachten.
01:44
And I'm really pleasedverheugd to reportrapport to you todayvandaag
29
86000
2000
Ik ben echt trots om jullie vandaag te melden
01:46
that the first syntheticsynthetisch self-cleaningzelfreinigend, drydroog adhesivelijm has been madegemaakt.
30
88000
5000
dat de eerste synthetische zelfreinigende droge lijm klaar is.
01:51
From the simplesteenvoudigste versionversie in naturenatuur, one branchtak,
31
93000
3000
Uit de eenvoudigste versie in de natuur, één tak,
01:54
my engineeringbouwkunde collaboratormedewerker, RonRon FearingUit angst, at BerkeleyBerkeley,
32
96000
3000
heeft mijn medewerker-ingenieur Ron Fearing in Berkely
01:57
had madegemaakt the first syntheticsynthetisch versionversie.
33
99000
3000
de eerste synthetische versie gemaakt.
02:00
And so has my other incredibleongelooflijk collaboratormedewerker,
34
102000
2000
Mijn andere ongelooflijke medewerker,
02:02
MarkMark CutkoskyCutkosky, at StanfordStanford --
35
104000
2000
Mark Cutkosky, deed hetzelfde in Stanford.
02:04
he madegemaakt much largergrotere hairsharen than the geckogecko,
36
106000
2000
Hij heeft veel langere haren dan die van de gekko gemaakt,
02:06
but used the samedezelfde generalalgemeen principlesprincipes.
37
108000
3000
maar hij gebruikte dezelfde principes.
02:09
And here is its first testtest.
38
111000
2000
Dit was de eerste test.
02:11
(LaughterGelach)
39
113000
1000
(Gelach)
02:12
That's KellarKellar AutumnHerfst, my formervoormalig PhPH.D. studentstudent,
40
114000
2000
Dat is Kellar Autumn, mijn voormalige doctoraatsstudent,
02:14
professorprofessor now at LewisLewis and ClarkClark,
41
116000
2000
die nu doceert aan Lewis and Clark,
02:16
literallyletterlijk givinggeven his first-borneerstgeborenen childkind up for this testtest.
42
118000
4000
en die letterlijk zijn eerstgeborene opgaf voor deze test.
02:20
(LaughterGelach)
43
122000
1000
(Gelach)
02:21
More recentlykort geleden, this happenedgebeurd.
44
123000
2000
Recenter gebeurde er dit.
02:23
Man: This the first time someoneiemand has actuallywerkelijk climbedbeklommen with it.
45
125000
3000
Man: Dit is de eerste keer dat iemand er echt mee geklommen heeft.
02:26
NarratorVerteller: LynnLynn VerinskyVerinsky, a professionalprofessioneel climberklimmer,
46
128000
2000
Verteller: Lynn Verinsky, professioneel klimster,
02:28
who appearedverschenen to be brimmingvol with confidencevertrouwen.
47
130000
2000
die leek te blaken van vertrouwen.
02:30
LynnLynn VerinskyVerinsky: HonestlyEerlijk gezegd, it's going to be perfectlyvolmaakt safeveilig. It will be perfectlyvolmaakt safeveilig.
48
132000
3000
Lynn Verinsky: Eerlijk waar, het zal volkomen veilig zijn.
02:33
Man: How do you know?
49
135000
2000
Man: Hoe weet je dat?
02:35
LynnLynn VerinskyVerinsky: Because of liabilityaansprakelijkheid insuranceverzekering. (LaughterGelach)
50
137000
2000
Lynn Verinsky: Omwille van de aansprakelijkheidsverzekering.
02:37
NarratorVerteller: With a mattressmatras belowbeneden and attachedgehecht to a safetyveiligheid ropetouw,
51
139000
2000
Verteller: Met een matras op de grond en een veiligheidskoord
02:39
LynnLynn beganbegon her 60-foot-voet ascentbeklimming.
52
141000
3000
begon Lynn aan haar klim van 18 meter.
02:42
LynnLynn madegemaakt it to the toptop in a perfectperfect pairingpairing
53
144000
3000
Lynn bereikte de top met een perfecte combinatie
02:45
of HollywoodHollywood and sciencewetenschap.
54
147000
3000
van Hollywood en wetenschap.
02:48
Man: So you're the first humanmenselijk beingwezen to officiallyofficieel emulateemuleren a geckogecko.
55
150000
3000
Man: Je bent nu officieel de eerste mens die de gekko evenaart.
02:51
LynnLynn VerinskyVerinsky: HaHa! WowWow. And what a privilegevoorrecht that has been.
56
153000
6000
Lynn Verinsky: Ha! Het was me een waar voorrecht.
02:57
RobertRobert FullVolledige: That's what she did on roughruw surfacesoppervlakken.
57
159000
2000
Robert Full: Dat deed ze op een ruw oppervlak.
02:59
But she actuallywerkelijk used these on smoothglad surfacesoppervlakken --
58
161000
2000
Maar ze gebruikte deze op een glad oppervlak,
03:01
two of them -- to climbbeklimmen up, and pullTrekken herselfzichzelf up.
59
163000
2000
twee ervan, om te klimmen en zich op te trekken.
03:03
And you can try this in the lobbylobby,
60
165000
2000
Je kan dit uitproberen in de lobby,
03:05
and look at the gecko-inspiredGecko geïnspireerde- materialmateriaal.
61
167000
4000
waar je het gekko-geïnspireerd materiaal kan bekijken.
03:09
Now the problemprobleem with the robotsrobots doing this
62
171000
2000
Het probleem met de robots die dit doen,
03:11
is that they can't get unstuckLos,
63
173000
2000
is dat ze zich niet kunnen losmaken
03:13
with the materialmateriaal.
64
175000
2000
van het materiaal.
03:15
This is the gecko'sde gecko solutionoplossing. They actuallywerkelijk peelPel theirhun toestenen away
65
177000
3000
Dit is de oplossing van de gekko. Ze pellen hun tenen
03:18
from the surfaceoppervlak, at highhoog ratesprijzen,
66
180000
2000
van het oppervlak af, zeer snel,
03:20
as they runrennen up the wallmuur.
67
182000
2000
terwijl ze de muur oprennen.
03:22
Well I'm really excitedopgewonden todayvandaag to showtonen you
68
184000
3000
Ik vind het spannend om jullie vandaag
03:25
the newestnieuwste versionversie of a robotrobot, StickybotStickybot,
69
187000
3000
de nieuwste versie te tonen van een robot, Stickybot,
03:28
usinggebruik makend van a newnieuwe hierarchicalhiërarchische drydroog adhesivelijm.
70
190000
3000
die een nieuwe hiërarchische droge lijm gebruikt.
03:31
Here is the actualwerkelijk robotrobot.
71
193000
3000
Hier is de robot.
03:37
And here is what it does.
72
199000
3000
Dit kan hij.
03:45
And if you look,
73
207000
2000
Als je goed kijkt,
03:47
you can see that it usestoepassingen
74
209000
3000
zie je dat hij
03:50
the toeTeen peelingpeeling,
75
212000
2000
de voet-afpel-methode gebruikt,
03:52
just like the geckogecko does.
76
214000
2000
net als de gekko.
03:56
If we can showtonen some of the videovideo-, you can see it climbingbeklimming up the wallmuur.
77
218000
3000
Op deze video zie je hem de muur opklimmen.
03:59
(ApplauseApplaus)
78
221000
2000
(Applaus)
04:01
There it is.
79
223000
2000
Daar gaat hij.
04:03
And now it can go on other surfacesoppervlakken because of the newnieuwe adhesivelijm
80
225000
3000
En nu kan hij over andere oppervlakken klimmen omwille van de nieuwe lijm,
04:06
that the StanfordStanford groupgroep was ablein staat to do
81
228000
3000
die de Stanford-groep wist te maken,
04:09
in designingontwerpen this incredibleongelooflijk robotrobot.
82
231000
3000
bij het ontwerpen van deze ongelooflijke robot.
04:12
(ApplauseApplaus)
83
234000
3000
(Applaus)
04:15
Oh. One thing I want to pointpunt out is, look at StickybotStickybot.
84
237000
3000
Oh. Een ding dat ik wil aanwijzen, is dit: kijk naar Stickybot.
04:18
You see something on it. It's not just to look like a geckogecko.
85
240000
4000
Je ziet er iets op. Het is niet alleen om er als een gekko uit te zien.
04:22
It has a tailstaart. And just when you think you've figuredbedacht out naturenatuur,
86
244000
3000
Het heeft een staart. En net als je denkt dat je de natuur door hebt,
04:25
this kindsoort of thing happensgebeurt.
87
247000
2000
gebeurt zoiets.
04:27
The engineersingenieurs told us, for the climbingbeklimming robotsrobots,
88
249000
2000
De ingenieurs vertelden ons dat klimrobots
04:29
that, if they don't have a tailstaart,
89
251000
2000
van de muur vallen
04:31
they fallvallen off the wallmuur.
90
253000
2000
als ze geen staart hebben.
04:33
So what they did was they askedgevraagd us
91
255000
2000
Dus stelden ze ons
04:35
an importantbelangrijk questionvraag.
92
257000
2000
een belangrijke vraag.
04:37
They said, "Well, it kindsoort of lookslooks like a tailstaart."
93
259000
4000
Ze zeiden: "Nou, het ziet eruit als een staart."
04:41
Even thoughhoewel we put a passivepassief barbar there.
94
263000
2000
Hoewel we daar een passieve staaf hebben.
04:43
"Do animalsdieren use theirhun tailsrok when they climbbeklimmen up wallswanden?"
95
265000
3000
"Gebruiken dieren hun staart als ze muren opklimmen?"
04:46
What they were doing was returningterugkerende the favorgunst,
96
268000
2000
Wat ze deden, was ons een tegengunst bewijzen
04:48
by givinggeven us a hypothesishypothese to testtest,
97
270000
3000
door ons een hypothese te geven om te testen,
04:51
in biologybiologie, that we wouldn'tzou het niet have thought of.
98
273000
3000
in de biologie, eentje waar we niet aan gedacht hadden.
04:54
So of courseCursus, in realityrealiteit, we were then panickedin paniek,
99
276000
3000
In werkelijkheid waren we natuurlijk in paniek,
04:57
beingwezen the biologistsbiologen, and we should know this alreadynu al.
100
279000
2000
want wij waren de biologen en eigenlijk moesten we dat al weten.
04:59
We said, "Well, what do tailsrok do?"
101
281000
2000
Wij zeiden: "Wel, waarvoor dienen staarten?"
05:01
Well we know that tailsrok storeop te slaan fatdik, for examplevoorbeeld.
102
283000
3000
We weten dat staarten vet opslaan.
05:04
We know that you can grabgrijpen ontonaar things with them.
103
286000
3000
We weten dat je er dingen mee kan vastgrijpen.
05:07
And perhapsmisschien it is mostmeest well knownbekend
104
289000
2000
En misschien is het meest bekend
05:09
that they providevoorzien staticstatische balancebalans.
105
291000
3000
dat ze dienen voor het statisch evenwicht.
05:12
(LaughterGelach)
106
294000
1000
(Gelach)
05:13
It can alsoook acthandelen as a counterbalancetegengewicht.
107
295000
3000
Het kan ook fungeren als een tegenwicht.
05:16
So watch this kangarookangoeroe.
108
298000
3000
Hou deze kangoeroe in de gaten.
05:19
See that tailstaart? That's incredibleongelooflijk!
109
301000
2000
Zie je die staart? Dat is ongelooflijk!
05:21
MarcMarc RaibertRaibert builtgebouwd a UnirooUniroo hoppinghoppen robotrobot.
110
303000
4000
Marc Raibert bouwde een Uniroo springrobot.
05:25
And it was unstableunstable withoutzonder its tailstaart.
111
307000
3000
Hij was instabiel zonder zijn staart.
05:31
Now mostlymeestal tailsrok limitbegrenzing maneuverabilitywendbaarheid,
112
313000
2000
Staarten beperken meestal de wendbaarheid.
05:33
like this humanmenselijk insidebinnen this dinosaurDinosaur suitpak.
113
315000
4000
Net als deze mens in een dinopak.
05:37
(LaughterGelach)
114
319000
1000
(Gelach)
05:38
My colleaguescollega's actuallywerkelijk wentgegaan on to testtest this limitationbeperking,
115
320000
4000
Mijn collega's testten deze beperking verder,
05:42
by increasingtoenemend the momentmoment of inertiatraagheid of a studentstudent, so they had a tailstaart,
116
324000
4000
door het traagheidsmoment van een student te verhogen. Ze gaven hem een staart
05:46
and runninglopend them throughdoor and obstacleobstakel courseCursus,
117
328000
2000
en lieten hem een hindernisparcours afleggen.
05:48
and foundgevonden a decrementdecrement in performanceprestatie,
118
330000
2000
Ze stelden een prestatieverlaging vast.
05:50
like you'dje zou predictvoorspellen.
119
332000
3000
Zoals je al kon voorspellen.
05:53
(LaughterGelach)
120
335000
1000
(Gelach)
05:54
But of courseCursus, this is a passivepassief tailstaart.
121
336000
3000
Maar dit is natuurlijk een passieve staart.
05:57
And you can alsoook have activeactief tailsrok.
122
339000
2000
Er zijn ook ook actieve staarten.
05:59
And when I wentgegaan back to researchOnderzoek this, I realizedrealiseerde
123
341000
2000
Toen ik dit onderzoek opnieuw bekeek, realiseerde ik me
06:01
that one of the great TEDTED momentsmomenten in the pastverleden,
124
343000
2000
een van de grote TED-momenten uit het verleden,
06:03
from NathanNathan,
125
345000
2000
van Nathan,
06:05
we'vewij hebben talkedgesproken about an activeactief tailstaart.
126
347000
2000
waarbij we over een actieve staart spraken.
06:07
VideoVideo: MyhrvoldMyhrvold thinksdenkt tail-crackingstaart-kraken dinosaursdinosaurussen
127
349000
2000
Video: Myhrvold denkt dat dinosaurussen met zwiepende staarten
06:09
were interestedgeïnteresseerd in love, not waroorlog.
128
351000
5000
geïnteresseerd waren in de liefde, niet in oorlog.
06:14
RobertRobert FullVolledige: He talkedgesproken about the tailstaart beingwezen a whipzweep for communicationcommunicatie.
129
356000
3000
Robert Full: Hij sprak over de staart als zweep voor de communicatie.
06:17
It can alsoook be used in defenseverdediging.
130
359000
4000
Hij kan ook worden gebruikt bij de verdediging.
06:21
PrettyVrij powerfulkrachtig.
131
363000
2000
Nogal krachtig.
06:23
So we then wentgegaan back and lookedkeek at the animaldier.
132
365000
2000
Dus we gingen opnieuw naar het dier kijken.
06:25
And we ranrende it up a surfaceoppervlak.
133
367000
2000
En we deden het een oppervlak oplopen.
06:27
But this time what we did is we put a slipperyglad patchlap
134
369000
2000
Maar deze keer zetten we er een glad stuk tussen
06:29
that you see in yellowgeel there.
135
371000
2000
dat je daar in het geel ziet.
06:31
And watch on the right what the animaldier is doing with its tailstaart
136
373000
4000
Let op, rechts, wat het dier doet met zijn staart
06:35
when it slipsslips. This is slowedvertraagd down 10 timestijden.
137
377000
2000
als het slipt. Dit is 10 keer vertraagd.
06:37
So here is normalnormaal speedsnelheid.
138
379000
2000
Hier is de normale snelheid.
06:39
And watch it now slipuitglijden,
139
381000
2000
Kijk hem nu slippen,
06:41
and see what it does with its tailstaart.
140
383000
2000
en kijk wat hij doet met zijn staart.
06:46
It has an activeactief tailstaart that functionsfuncties as a fifthvijfde legbeen,
141
388000
2000
Hij heeft een actieve staart die functioneert als een vijfde been.
06:48
and it contributesdraagt ​​bij to stabilitystabiliteit.
142
390000
2000
En die bijdraagt tot de stabiliteit.
06:50
If you make it slipuitglijden a hugereusachtig amountbedrag, this is what we discoveredontdekt.
143
392000
4000
Als je hem erg doet slippen, dan ontdekten we dit.
06:57
This is incredibleongelooflijk.
144
399000
2000
Dat is ongelooflijk.
06:59
The engineersingenieurs had a really good ideaidee.
145
401000
3000
De ingenieurs hadden een heel goed idee.
07:02
And then of courseCursus we wonderedvroeg me af,
146
404000
2000
En dan natuurlijk vroegen we ons af,
07:04
okay, they have an activeactief tailstaart, but let's pictureafbeelding them.
147
406000
2000
oké, ze hebben een actieve staart, maar laten we ze bekijken.
07:06
They're climbingbeklimming up a wallmuur, or a treeboom.
148
408000
3000
Ze klimmen op een muur of een boom.
07:09
And they get to the toptop and let's say there's some leavesbladeren there.
149
411000
3000
Ze bereiken de top en laten we zeggen dat er daar bladeren zijn.
07:12
And what would happengebeuren if they climbedbeklommen on the undersideonderzijde of that leafblad,
150
414000
3000
Wat zou er gebeuren als ze op de onderzijde van dat blad klommen
07:15
and there was some windwind, or we shookschudde it?
151
417000
3000
en er wat wind stond of als we ze zouden schudden?
07:18
And we did that experimentexperiment, that you see here.
152
420000
3000
We deden het experiment, dat je hier ziet.
07:21
(ApplauseApplaus)
153
423000
1000
(Applaus)
07:22
And this is what we discoveredontdekt.
154
424000
2000
Dit is wat we ontdekten.
07:24
Now that's realecht time. You can't see anything.
155
426000
2000
Dat is real time. Je kan niets zien.
07:26
But there it is slowedvertraagd down.
156
428000
2000
Maar daar is het vertraagd.
07:30
What we discoveredontdekt was the world's's werelds fastestsnelst air-rightinglucht-wetswijziging responseantwoord.
157
432000
3000
Wat we ontdekten was 's werelds snelste correctiebeweging in de lucht.
07:33
For those of you who rememberonthouden your physicsfysica, that's a zero-angular-momentumnul-hoekige-impuls
158
435000
2000
Voor degenen onder jullie die zich hun natuurkunde herinneren, dat is een nuldraaimoment
07:35
rightingwetswijziging responseantwoord. But it's like a catkat.
159
437000
2000
correctiebeweging. Zoals bij een kat.
07:37
You know, catskatten fallingvallend. CatsKatten do this. They twisttwist theirhun bodieslichamen.
160
439000
3000
Je weet wel, katten vallen. Katten doen dit. Ze draaien hun lichaam.
07:40
But geckosgekko 's do it better.
161
442000
2000
Maar gekko's doen het beter.
07:42
And they do it with theirhun tailstaart.
162
444000
3000
En ze doen het met hun staart.
07:45
So they do it with this activeactief tailstaart as they swingschommel around.
163
447000
3000
Dus ze doen het met deze actieve staart, terwijl ze ronddraaien.
07:48
And then they always landland- in the sortsoort of supermanSuperman skydivingparachutespringen posturehouding.
164
450000
4000
Ze landen altijd in het soort houding van superman die skydivet.
07:54
Okay, now we wonderedvroeg me af, if we were right,
165
456000
2000
Oké, nu vroegen we ons af, als we gelijk hadden,
07:56
we should be ablein staat to testtest this in a physicalfysiek modelmodel-, in a robotrobot.
166
458000
3000
moesten we in staat zijn om dit te testen in een fysiek model, in een robot.
07:59
So for TEDTED we actuallywerkelijk builtgebouwd a robotrobot,
167
461000
2000
Dus hebben we voor TED een robot gebouwd,
08:01
over there, a prototypeprototype, with the tailstaart.
168
463000
3000
daar, een prototype, met staart.
08:04
And we're going to attemptpoging the first air-rightinglucht-wetswijziging responseantwoord
169
466000
2000
We gaan proberen om de eerste correctiebeweging in de lucht te doen
08:06
in a tailstaart, with a robotrobot.
170
468000
2000
met een staart, bij een robot.
08:08
If we could have the lightslichten on it.
171
470000
2000
Kan de spot erop worden gezet?
08:10
Okay, there it goesgaat.
172
472000
5000
Oké, daar gaat hij.
08:15
And showtonen the videovideo-.
173
477000
2000
Toon de video.
08:20
There it is.
174
482000
2000
Hier is het.
08:22
And it workswerken just like it does in the animaldier.
175
484000
3000
En het werkt net als bij het dier.
08:25
So all you need is a swingschommel of the tailstaart to right yourselfjezelf.
176
487000
4000
Dus alles wat je nodig hebt is een zwaai van de staart om je te corrigeren.
08:29
(ApplauseApplaus)
177
491000
2000
(Applaus)
08:31
Now, of courseCursus, we were normallynormaal frightenedbang
178
493000
2000
Natuurlijk waren we bang
08:33
because the animaldier has no glidingzweefvliegen adaptationsaanpassingen,
179
495000
2000
omdat het dier geen glijvlucht-aanpassingen heeft,
08:35
so we thought, "Oh that's okay. We'llWe zullen put it in a verticalverticaal windwind tunneltunnel.
180
497000
4000
dus dachten we: "Geen probleem. We zetten hem in een verticale windtunnel.
08:39
We'llWe zullen blowblazen the airlucht up, we'llgoed give it a landinglanden targetdoel, a treeboom trunkromp,
181
501000
3000
We blazen lucht, geven hem een landingsdoel, een boomstam,
08:42
just outsidebuiten the plexi-glassplexiglas enclosureomsluiting, and see what it does.
182
504000
4000
net buiten de plexi-glasbehuizing, en kijken wat hij doet.
08:46
(LaughterGelach)
183
508000
1000
(Gelach)
08:47
So we did. And here is what it does.
184
509000
3000
Dus dat deden we. Dit is het resultaat.
08:50
So the windwind is comingkomt eraan from the bottombodem. This is slowedvertraagd down 10 timestijden.
185
512000
5000
De wind komt van de bodem. Dit is 10 keer vertraagd.
08:55
It does an equilibriumevenwicht glideGlide. HighlyZeer controlledgecontroleerde.
186
517000
4000
Hij doet een evenwichtsglijbeurt. Zeer gecontroleerd.
08:59
This is sortsoort of incredibleongelooflijk. But actuallywerkelijk it's quiteheel beautifulmooi,
187
521000
3000
Dit is ongelooflijk. Maar eigenlijk is het heel mooi,
09:02
when you take a pictureafbeelding of it.
188
524000
3000
als je er een foto van neemt.
09:05
And it's better than that, it -- just in the slideglijbaan -- maneuversmanoeuvres in mid-airmidden in de lucht.
189
527000
5000
Het is beter dan dat, net binnen de foto, manoeuvres in de lucht.
09:10
And the way it does it, is it takes its tailstaart
190
532000
2000
Hoe hij het doet?
09:12
and it swingsschommels it one way to yawyaw left, and it swingsschommels its other way to yawyaw right.
191
534000
4000
Hij zwaait zijn staart om naar links te gieren, en dan naar rechts.
09:16
So we can maneuvermanoeuvre this way.
192
538000
2000
Zo kunnen we manoeuvreren.
09:18
And then -- we had to filmfilm this severalverscheidene timestijden to believe this --
193
540000
3000
En dan - we moesten dit meerdere keren filmen om het te geloven -
09:21
it alsoook does this. Watch this.
194
543000
3000
doet hij ook dit. Kijk goed.
09:24
It oscillatesoscilleert its tailstaart up and down like a dolphinDolfijn.
195
546000
2000
Hij laat zijn staart op en neer zwaaien als een dolfijn.
09:26
It can actuallywerkelijk swimzwemmen throughdoor the airlucht.
196
548000
3000
Hij kan eigenlijk door de lucht zwemmen.
09:29
But watch its frontvoorkant legsbenen. Can you see what they are doing?
197
551000
5000
Kijk naar zijn voorpoten. Kun je zien wat ze doen?
09:34
What does that mean for the originoorsprong of flappingfladderende flightvlucht?
198
556000
3000
Wat betekent dat voor de herkomst van de fladderende vlucht?
09:37
Maybe it's evolvedgeëvolueerd from comingkomt eraan down from treesbomen,
199
559000
3000
Misschien heeft die zich ontwikkeld uit de afdaling uit de bomen,
09:40
and tryingproberen to controlcontrole a glideGlide.
200
562000
2000
en pogingen om een ​​glijvlucht te controleren.
09:42
StayVerblijf tunedtuned for that.
201
564000
2000
Blijf kijken!
09:44
(LaughterGelach)
202
566000
2000
(Gelach)
09:46
So then we wonderedvroeg me af, "Can they actuallywerkelijk maneuvermanoeuvre with this?"
203
568000
3000
Dus toen vroegen we ons af: "Kunnen ze hiermee eigenlijk manoeuvreren?"
09:49
So there is the landinglanden targetdoel. Could they steersturen towardsnaar it
204
571000
3000
Daar is het landingsdoel. Kunnen ze daarheen sturen
09:52
with these capabilitiesmogelijkheden? Here it is in the windwind tunneltunnel.
205
574000
2000
met deze mogelijkheden? Hier is hij in de wind-tunnel.
09:54
And it certainlyzeker lookslooks like it.
206
576000
2000
Het ziet er alvast naar uit.
09:56
You can see it even better from down on toptop.
207
578000
3000
Je ziet het nog beter van de boven naar beneden.
09:59
Watch the animaldier.
208
581000
2000
Hou het dier in de gaten.
10:02
DefinitelyZeker movingin beweging towardsnaar the landinglanden targetdoel.
209
584000
2000
Hij beweegt in de richting van het landingsdoel.
10:04
Watch the whipzweep of its tailstaart as it does it. Look at that.
210
586000
4000
Bekijk de zweepslag van zijn staart terwijl hij dat doet. Kijk eens aan.
10:08
It's unbelievableongelooflijk.
211
590000
2000
Het is ongelooflijk.
10:10
So now we were really confusedverward,
212
592000
2000
Dus nu waren we echt in de war.
10:12
because there are no reportsrapporten of it glidingzweefvliegen.
213
594000
2000
Omdat er geen meldingen waren van het zweefvliegen.
10:14
So we wentgegaan, "Oh my god, we have to go to the fieldveld-,
214
596000
2000
Wij dus: "Hemel, we moeten het bos in
10:16
and see if it actuallywerkelijk does this."
215
598000
2000
om te zien of hij dit echt doet. "
10:18
CompletelyVolledig oppositetegenover of the way you'dje zou see it on a naturenatuur filmfilm, of courseCursus.
216
600000
3000
Net het omgekeerde van een natuurfilm.
10:21
We wonderedvroeg me af, "Do they actuallywerkelijk glideGlide in naturenatuur?"
217
603000
3000
We vroegen ons af: "Zweven ze echt in de natuur?"
10:24
Well we wentgegaan to the forestsbossen of SingaporeSingapore and SoutheastZuidoosten AsiaAsia.
218
606000
2000
We trokken naar de bossen van Singapore en Zuidoost-Azië.
10:26
And the nextvolgende videovideo- you see is the first time we'vewij hebben showedtoonden this.
219
608000
2000
En de volgende video is de eerste keer dat we dit laten zien.
10:28
This is the actualwerkelijk videovideo- -- not stagedgeënsceneerd, a realecht researchOnderzoek videovideo- --
220
610000
3000
Dit is de echte video, niet geënsceneerd, een echte onderzoeksvideo,
10:31
of animaldier glidingzweefvliegen down. There is a redrood trajectorytraject linelijn.
221
613000
3000
van een dier dat naar beneden glijdt - een rode lijn markeert het traject.
10:34
Look at the endeinde to see the animaldier.
222
616000
2000
Kijk naar het einde om het dier te zien.
10:36
But then as it getskrijgt closerdichterbij to the treeboom,
223
618000
2000
Maar dan, als het dichter bij de boom komt,
10:38
look at the close-updetailopname. And see if you can see it landland-.
224
620000
3000
kijk dan naar de close-up. Probeer hem te zien landen.
10:42
So there it comeskomt down. There is a geckogecko at the endeinde of that trajectorytraject linelijn.
225
624000
3000
Dus daar komt hij neer. Er is een gekko aan het einde van de trajectmarkering.
10:45
You see it there? There? Watch it come down.
226
627000
2000
Zie je hem daar? Kijk hoe hij naar beneden komt.
10:47
Now watch up there and you can see the landinglanden. Did you see it hitraken?
227
629000
3000
Kijk nu daarboven. Daar zie je de landing. Zie je hoe hij slaat?
10:50
It actuallywerkelijk usestoepassingen its tailstaart too,
228
632000
2000
Hij gebruikt ook zijn staart.
10:52
just like we saw in the lablaboratorium.
229
634000
3000
Net zoals we zagen in het lab.
10:55
So now we can continuevoortzetten this mutualismmutualisme
230
637000
4000
Dus nu kunnen we dit mutualisme verderzetten
10:59
by suggestingsuggereren that they can make an activeactief tailstaart.
231
641000
3000
door te suggereren dat ze een actieve staart maken.
11:02
And here is the first activeactief tailstaart, in the robotrobot,
232
644000
5000
En hier is de eerste actieve staart, in de robot,
11:07
madegemaakt by BostonBoston DynamicsDynamics.
233
649000
3000
gemaakt door Boston Dynamics.
11:10
So to concludeconcluderen, I think we need to buildbouwen biomutualismsbiomutualisms, like I showedtoonden,
234
652000
4000
Conclusie: ik denk dat we biomutualismen moeten bouwen, zoals ik ze liet zien,
11:14
that will increasetoename the pacetempo of basicbasis- discoveryontdekking in theirhun applicationtoepassing.
235
656000
3000
die het tempo van de fundamentele ontdekking zullen versnellen, in hun toepassing.
11:17
To do this thoughhoewel, we need to redesignherontwerp educationonderwijs in a majorgroot way,
236
659000
3000
Maar om dit te doen, moeten we het onderwijs grondig hervormen
11:20
to balancebalans depthdiepte with interdisciplinaryinterdisciplinaire communicationcommunicatie,
237
662000
3000
om een evenwicht te bereiken tussen diepgang en interdisciplinaire communicatie.
11:23
and explicitlyuitdrukkelijk traintrein people how to contributebijdragen to, and benefitvoordeel from other disciplinesdisciplines.
238
665000
5000
We moeten mensen expliciet trainen om bij te dragen aan, en te profiteren van andere disciplines.
11:28
And of courseCursus you need the organismsorganismen and the environmentmilieu to do it.
239
670000
4000
En natuurlijk heb je de organismen nodig en het milieu om het te doen.
11:32
That is, whetherof you carezorg about securityveiligheid, searchzoeken and rescueredden or healthGezondheid,
240
674000
3000
Of je je bezighoudt met beveiliging, opsporing en redding, of gezondheid,
11:35
we mustmoet preservebehouden nature'snatuur designsontwerpen,
241
677000
2000
we moeten behouden wat de natuur ontwerpt,
11:37
otherwiseanders- these secretsgeheimen will be lostde weg kwijt forevervoor altijd.
242
679000
3000
anders zullen deze geheimen voor altijd verloren gaan.
11:40
And from what I heardgehoord from our newnieuwe presidentpresident,
243
682000
4000
Wat ik hoorde van onze nieuwe president,
11:44
I'm very optimisticoptimistisch. Thank you.
244
686000
2000
stemt me erg optimistisch. Dank u.
11:46
(ApplauseApplaus)
245
688000
2000
(Applaus)
Translated by Els De Keyser
Reviewed by Rik Delaet

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Robert Full - Biologist
Robert Full studies cockroach legs and gecko feet. His research is helping build tomorrow's robots, based on evolution's ancient engineering.

Why you should listen

UC Berkeley biologist Robert Full is fascinated by the motion of creatures like cockroaches, crabs and geckos having many legs, unusual feet or talented tails. He has led an effort to demonstrate the value of learning from Nature by the creating interdisciplinary collaborations of biologists, engineers, mathematicians and computer scientists from academia and industry. He founded CiBER, the Center for interdisciplinary Bio-inspiration in Education and Research, and the Poly-PEDAL Laboratory, which studies the Performance, Energetics and Dynamics of Animal Locomotion (PEDAL) in many-footed creatures (Poly).

His research shows how studying a diversity of animals leads to the discovery of general principles which inspire the design of novel circuits, artificial muscles, exoskeletons, versatile scampering legged search-and-rescue robots and synthetic self-cleaning dry adhesives based on gecko feet. He is passionate about discovery-based education leading to innovation -- and he even helped Pixar’s insect animations in the film A Bug's Life.

More profile about the speaker
Robert Full | Speaker | TED.com