ABOUT THE SPEAKER
Fiorenzo Omenetto - Biomedical engineer
Fiorenzo G. Omenetto's research spans nonlinear optics, nanostructured materials (such as photonic crystals and photonic crystal fibers), biomaterials and biopolymer-based photonics. Most recently, he's working on high-tech applications for silk.

Why you should listen

Fiorenzo Omenetto is a Professor of Biomedical Engineering and leads the laboratory for Ultrafast Nonlinear Optics and Biophotonics at Tufts University and also holds an appointment in the Department of Physics. Formerly a J. Robert Oppenheimer Fellow at Los Alamos National Laboratory before joining Tufts, his research is focused on interdisciplinary themes that span nonlinear optics, nanostructured materials (such as photonic crystals and photonic crystal fibers), optofluidics and biopolymer based photonics. He has published over 100 papers and peer-review contributions across these various disciplines.

Since moving to Tufts at the end of 2005, he has proposed and pioneered (with David Kaplan) the use of silk as a material platform for photonics, optoelectronics and high-technology applications. This new research platform has recently been featured in MIT's Technology Review as one of the 2010 "top ten technologies likely to change the world."

More profile about the speaker
Fiorenzo Omenetto | Speaker | TED.com
TED2011

Fiorenzo Omenetto: Silk, the ancient material of the future

ฟีโอเรนโซ โอมิเนตโต:ไหม,วัสดุโบราณสำหรับอนาคต

Filmed:
803,457 views

ฟีโอเรนโซ โอมิเนตโต บอกแนวคิดใหม่ที่น่าสนใจเกี่ยวกับการใช้ไหมกว่า20วิธี,วัสดุที่งดงามที่สุดอย่างหนึ่งจากธรรมชาติ--ด้านการส่งผ่านแสง,ปรับความยั่งยืนให้ดีขึ้น,เพิ่มความเหนียวแน่น และทำให้เกิดความก้าวหน้าทางการแพทย์อย่างรวดเร็ว บนเวที่,เขานำสิ่งที่น่าสนใจบางอย่างที่ทำมาจากวัสดุที่สามารถนำไปใช้ได้หลากหลายนี้
- Biomedical engineer
Fiorenzo G. Omenetto's research spans nonlinear optics, nanostructured materials (such as photonic crystals and photonic crystal fibers), biomaterials and biopolymer-based photonics. Most recently, he's working on high-tech applications for silk. Full bio

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

00:15
Thank you.
0
0
2000
ขอบคุณ
00:17
I'm thrilledน่าตื่นตาตื่นใจ to be here.
1
2000
2000
ผมรู้สึกตื่นเต้นที่มาอยู่ตรงนี้
00:19
I'm going to talk about a newใหม่, oldเก่า materialวัสดุ
2
4000
3000
ผมจะพูดเกี่ยวกับวัสดุอย่างหนึ่งซึ่งเก่าแต่ใหม่
00:22
that still continuesอย่างต่อเนื่อง to amazeตะลึงพรึงเพริด us,
3
7000
2000
ที่ยังคงทำให้เราประหลาดใจอยู่อย่างมาก,
00:24
and that mightอาจ impactส่งผลกระทบ the way we think
4
9000
2000
และซึ่งอาจจะส่งผลต่อแนวคิดของเรา
00:26
about materialวัสดุ scienceวิทยาศาสตร์, highสูง technologyเทคโนโลยี --
5
11000
3000
เกี่ยวกับเรื่องวัสดุศาสตร์,เทคโนโลยี่ชั้นสูง--
00:29
and maybe, alongตาม the way,
6
14000
2000
และอาจจะ,ในแนวทางนี้,
00:31
alsoด้วย do some stuffสิ่ง for medicineยา and for globalทั่วโลก healthสุขภาพ and help reforestationการปลูกป่า.
7
16000
3000
ประดิษฐ์สิ่งที่ใช้ในการแพทย์และสุขอนามัยของโลกและการช่วยฟื้นฟูป่า
00:34
So that's kindชนิด of a boldกล้า statementคำแถลง.
8
19000
2000
สิ่งดูเป็นคำพูดที่อาจหาญ
00:36
I'll tell you a little bitบิต more.
9
21000
2000
ผมจะบอกคุณมากขึ้นอีกนิด
00:38
This materialวัสดุ actuallyแท้จริง has some traitsลักษณะ that make it seemดูเหมือน almostเกือบจะ too good to be trueจริง.
10
23000
3000
วัสดุนี้จริงๆมีลักษณะบางอย่างที่ทำให้ดูเกือบจะดีเกินความเป็นจริง
00:41
It's sustainableที่ยั่งยืน; it's a sustainableที่ยั่งยืน materialวัสดุ
11
26000
2000
ใช้งานได้อย่างยั่งยืน;เป็นวัสดุที่ยั่งยืน
00:43
that is processedการประมวลผล all in waterน้ำ and at roomห้อง temperatureอุณหภูมิ --
12
28000
2000
ที่นำไปผ่านกระบวนการทุกอย่างได้ในนํ้าที่อุณหภูมิห้อง--
00:45
and is biodegradableย่อยสลายได้ with a clockนาฬิกา,
13
30000
2000
และย่อยสลายได้ทางชีวภาพกับนาฬิกา,
00:47
so you can watch it dissolveละลาย instantaneouslyอย่างทันทีทันใด in a glassกระจก of waterน้ำ
14
32000
3000
คุณจะเห็นว่ามันละลายทันทีในนํ้าในแก้ว
00:50
or have it stableมีเสถียรภาพ for yearsปี.
15
35000
2000
หรือทำให้มันยังคงสภาพเดิมเป็นปีๆ
00:52
It's edibleกินได้; it's implantableฝัง in the humanเป็นมนุษย์ bodyร่างกาย
16
37000
2000
กินได้,นำไปปลูกถ่ายในร่างกายคนได้
00:54
withoutไม่มี causingการก่อให้เกิด any immuneภูมิคุ้มกัน responseคำตอบ.
17
39000
2000
โดยไม่มีปฏิกริยาต่อระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย
00:56
It actuallyแท้จริง getsได้รับ reintegratedreintegrated in the bodyร่างกาย.
18
41000
2000
มันเข้าไปกลายเป็นส่วนหนึ่งของร่างกายจริง
00:58
And it's technologicalเทคโนโลยี,
19
43000
2000
และนี่เป็นเทคโนโลยี,
01:00
so it can do things like microelectronicsอิเล็กทรอนิคขนาดเล็ก,
20
45000
2000
มันทำได้เหมือนวงจรไฟฟ้าขนาดเล็ก,
01:02
and maybe photonicsเล็คทรอนิคส์ do.
21
47000
2000
และอาจเหมือนสารกึ่งตัวนำแสง
01:04
And the materialวัสดุ
22
49000
2000
และสารที่ว่านั้น
01:06
looksรูปลักษณ์ something like this.
23
51000
3000
ก็ดูเหมือนกับสิ่งนี้
01:09
In factความจริง, this materialวัสดุ you see is clearชัดเจน and transparentโปร่งใส.
24
54000
3000
ตามความเป็นจริง,วัสดุที่คุณเห็นนี้ใสและแสงผ่านได้
01:12
The componentsส่วนประกอบ of this materialวัสดุ are just waterน้ำ and proteinโปรตีน.
25
57000
3000
ส่วนประกอบของวัสดุนี้เป็นเพียงนํ้ากับโปรตีน
01:15
So this materialวัสดุ is silkไหม.
26
60000
3000
วัสดุนี้ก็คือไหม
01:18
So it's kindชนิด of differentต่าง
27
63000
2000
ซึ่งดูจะแตกต่างไป
01:20
from what we're used to thinkingคิด about silkไหม.
28
65000
2000
จากสิ่งที่เราเคยคิดเกี่ยวกับไหม
01:22
So the questionคำถาม is, how do you reinventสร้างใหม่ something
29
67000
2000
คำถามก็คือ,เราจะประดิษฐ์ของบางอย่างขึ้นใหม่ได้อย่างไร
01:24
that has been around for fiveห้า millenniaนับพันปี?
30
69000
3000
ของที่ใช้กันมานานถึงห้าพันปีแล้ว?
01:27
The processกระบวนการ of discoveryการค้นพบ, generallyโดยทั่วไป, is inspiredได้แรงบันดาลใจ by natureธรรมชาติ.
31
72000
3000
กระบวนการของการค้นพบ,โดยทั่วไป,ได้แรงบันดาลใจจากธรรมชาติ
01:30
And so we marvelประหลาดใจ at silkไหม wormsพยาธิ --
32
75000
2000
เราเห็นความมหัศจรรย์ของตัวไหม--
01:32
the silkไหม wormหนอน you see here spinningการปั่นด้าย its fiberไฟเบอร์.
33
77000
3000
ตัวไหมที่คุณเห็นนี้กำลังปั่นเส้นใยของมัน
01:35
The silkไหม wormหนอน does a remarkableโดดเด่น thing:
34
80000
2000
ตัวไหมทำสิ่งที่น่าทึ่ง:
01:37
it usesการใช้งาน these two ingredientsส่วนผสม, proteinโปรตีน and waterน้ำ,
35
82000
2000
มันใช้ส่วนประกอบสองอย่างนี้,โปรตีนและนํ้า,
01:39
that are in its glandต่อม,
36
84000
2000
ซึ่งอยู่ในต่อมของมัน,
01:41
to make a materialวัสดุ that is exceptionallyล้ำ toughยาก for protectionการป้องกัน --
37
86000
3000
เพื่อสร้างสารที่แข็งแกร่งเป็นพิเศษสำหรับป้องกันตัว--
01:44
so comparableเทียบเคียง to technicalวิชาการ fibersเส้นใย
38
89000
2000
เปรียบเสมือนกับเส้นใยเทคนิค
01:46
like Kevlarเคฟล่าร์.
39
91000
2000
เช่นเคฟล่าร์ (Kevlar)
01:48
And so in the reverseถอยหลัง engineeringวิศวกรรม processกระบวนการ
40
93000
2000
ดังนั้นในกระบวนการปฏิบัติในทางกลับกัน
01:50
that we know about,
41
95000
2000
ที่เรารู้,
01:52
and that we're familiarคุ้นเคย with,
42
97000
2000
และที่เราคุ้นเคย,
01:54
for the textileสิ่งทอ industryอุตสาหกรรม,
43
99000
2000
เรื่องอุตสาหกรรมสิ่งทอ,
01:56
the textileสิ่งทอ industryอุตสาหกรรม goesไป and unwindsคลาย the cocoonรังไหมดิบ
44
101000
3000
อุตสาหกรรมสิ่งทอไปเอารังไหมมาและคลี่ออก
01:59
and then weavesสาน glamorousงาม things.
45
104000
2000
และก็เอามาทอให้เป็นสิ่งที่สวยหรู
02:01
We want to know how you go from waterน้ำ and proteinโปรตีน
46
106000
2000
เราอยากจะรู้ว่าคุณมาจากนํ้าและโปรตีนได้อย่างไร
02:03
to this liquidของเหลว Kevlarเคฟล่าร์, to this naturalโดยธรรมชาติ Kevlarเคฟล่าร์.
47
108000
3000
มาเป็นเคฟลาร์(Kevlar)เหลวนี่,มาเป็นเคฟล่าร์ตามธรรมชาตินี่
02:06
So the insightข้อมูลเชิงลึก
48
111000
2000
ความเข้าใจอย่างถ่องแท้
02:08
is how do you actuallyแท้จริง reverseถอยหลัง engineerวิศวกร this
49
113000
3000
คือเราจะพลิกกลับระบบกลไกนี้ได้อย่างไร
02:11
and go from cocoonรังไหมดิบ to glandต่อม
50
116000
2000
จากรังไหมกลับไปต่อม
02:13
and get waterน้ำ and proteinโปรตีน that is your startingที่เริ่มต้น materialวัสดุ.
51
118000
3000
และจากนํ้าและโปรตีนซึ่งเป็นวัสดุที่เราใช้เริ่มต้น
02:16
And this is an insightข้อมูลเชิงลึก
52
121000
2000
และนี่เป็นความเข้าใจอย่างถ่องแท้
02:18
that cameมา, about two decadesทศวรรษที่ผ่านมา agoมาแล้ว,
53
123000
2000
ซึ่งเกิดขึ้นราวสองทศวรรษที่แล้ว
02:20
from a personคน that I'm very fortunateโชคดี to work with,
54
125000
4000
จากบุคคลซึ่งผมโชคดีที่ได้ร่วมทำงานด้วย
02:24
Davidเดวิด KaplanKaplan.
55
129000
3000
เดวิด แค็พแลน
02:27
And so we get this startingที่เริ่มต้น materialวัสดุ.
56
132000
2000
และเราก็ได้วัสดุที่จะนำมาใช้เริ่มต้นนี้
02:29
And so this startingที่เริ่มต้น materialวัสดุ is back to the basicขั้นพื้นฐาน buildingอาคาร blockกลุ่ม.
57
134000
3000
ซึ่งวัสดุที่ใช้เริ่มต้นนี้จะไปเป็นตัวประกอบหลักที่สำคัญ
02:32
And then we use this to do a varietyความหลากหลาย of things --
58
137000
2000
แล้วเราก็ใช้วัสดุนี้ทำหลายสิ่งหลายอย่าง--
02:34
like, for exampleตัวอย่าง, this filmฟิล์ม.
59
139000
2000
ตัวอย่างเช่น ฟิลม์
02:36
And we take advantageความได้เปรียบ of something that is very simpleง่าย.
60
141000
2000
และนี่เราฉวยโอกาสใช้ของบางอย่างที่ธรรมดามากๆ
02:38
The recipeสูตรอาหาร to make those filmsภาพยนตร์
61
143000
2000
สูตรการทำฟิล์มเหล่านั้น
02:40
is to take advantageความได้เปรียบ of the factความจริง
62
145000
2000
คือการฉวยโอกาสจากข้อเท็จจริง
02:42
that proteinsโปรตีน are extremelyอย่างมาก smartฉลาด at what they do.
63
147000
2000
ที่ว่าโปรตีนนั้นทำงานได้อย่างฉลาดสุดๆ
02:44
They find theirของพวกเขา way to self-assembleตนเองประกอบ.
64
149000
2000
มันหาวิธีการของมันที่จะประกอบตัวเอง
02:46
So the recipeสูตรอาหาร is simpleง่าย: you take the silkไหม solutionวิธีการแก้, you pourเท it,
65
151000
3000
ดังนั้นสูตรการทำจึงง่าย:เราเอาสารละลายของไหมมา,เทลงไป
02:49
and you wait for the proteinโปรตีน to self-assembleตนเองประกอบ.
66
154000
2000
และเราก็คอยให้โปรตีนประกอบตัวเอง
02:51
And then you detachถอดออก the proteinโปรตีน and you get this filmฟิล์ม,
67
156000
3000
แล้วเราก็แยกโปรตีนออกมาและเราก็ได้ฟิล์มนี่มา,
02:54
as the proteinsโปรตีน find eachแต่ละ other as the waterน้ำ evaporatesระเหย.
68
159000
3000
เมื่อโปรตีนตามหาพวกของมันเมื่อ[นํ้าระเหยตัว]
02:57
But I mentionedกล่าวถึง that the filmฟิล์ม is alsoด้วย technologicalเทคโนโลยี.
69
162000
2000
แต่ผมได้กล่าวมาแล้วว่าฟิล์มนี้เป็นเรื่องของเทคโนโลยี่ด้วย
02:59
And so what does that mean?
70
164000
2000
และนั่นหมายความว่าอย่างไร
03:01
It meansวิธี that you can interfaceอินเตอร์เฟซ it
71
166000
3000
หมายความว่าเราประสานมันได้
03:04
with some of the things that are typicalตามแบบฉบับ of technologyเทคโนโลยี,
72
169000
2000
กับสิ่งอื่นซึ่งเป็นไปตามแบบฉบับของเทคโนโลยี่,
03:06
like microelectronicsอิเล็กทรอนิคขนาดเล็ก and nanoscaleระดับนาโน technologyเทคโนโลยี.
73
171000
3000
เช่น ไมโครอีเลคโทรนิคส์และนาโนสเกลเทคโนโลยี่
03:09
And the imageภาพ of the DVDดีวีดี here
74
174000
2000
และภาพในเทปโทรทัศน์นี่
03:11
is just to illustrateแสดง a pointจุด
75
176000
2000
เป็นเพียงแสดงตัวอย่างให้เข้าใจ
03:13
that silkไหม followsดังต่อไปนี้ very subtleบอบบาง topographiesภูมิลักษณะ of the surfaceพื้นผิว,
76
178000
4000
ว่าไหมมีลักษณะธรรมชาติของพื้นผิวที่ละเอียดแยบยลมาก
03:17
whichที่ meansวิธี that it can replicateทำซ้ำ featuresคุณสมบัติ on the nanoscaleระดับนาโน.
77
182000
3000
ซึ่งหมายความว่ามันสามารถบันทึกลักษณะของหน่วยที่มีขนาดเล็กมาก
03:20
So it would be ableสามารถ to replicateทำซ้ำ the informationข้อมูล
78
185000
2000
ดังนั้นมันอาจสามารถบันทึกข้อมูล
03:22
that is on the DVDดีวีดี.
79
187000
3000
ที่อยู่ในเทปโทรทัศน์
03:25
And we can storeเก็บ informationข้อมูล that's filmฟิล์ม with waterน้ำ and proteinโปรตีน.
80
190000
3000
และเราสามารถเก็บข้อมูล ก็คือฟิล์มจากนํ้าและโปรตีน
03:28
So we triedพยายาม something out, and we wroteเขียน a messageข่าวสาร in a pieceชิ้น of silkไหม,
81
193000
3000
เราได้ทดลองบางอย่าง,และเราเขียนข้อความลงในผืนผ้าไหม,
03:31
whichที่ is right here, and the messageข่าวสาร is over there.
82
196000
2000
ซึ่งอยู่ตรงนี้,และข้อความอยู่ตรงนั้น
03:33
And much like in the DVDดีวีดี, you can readอ่าน it out opticallyสายตา.
83
198000
3000
เหมือนกับเทปโทรทัศน์,เราสามารถอ่านได้ด้วยสายตา
03:36
And this requiresต้องมี a stableมีเสถียรภาพ handมือ,
84
201000
2000
และนี่ต้องมีมือที่นิ่ง,
03:38
so this is why I decidedตัดสินใจ to do it onstageบนเวที in frontด้านหน้า of a thousandพัน people.
85
203000
3000
สิ่งนี้เองทำให้ผมตัดสินใจทำให้เห็นบนเวทีต่อหน้าคนเป็นพันคน
03:42
So let me see.
86
207000
2000
เอาละ
03:44
So as you see the filmฟิล์ม go in transparentlyโปร่งใส throughตลอด there,
87
209000
2000
คุณเห็นฟิล์มผ่านเข้าไปแบบโปร่งใสตรงนั้น,
03:46
and then ...
88
211000
2000
แล้วก็...
03:53
(Applauseการปรบมือ)
89
218000
7000
(เสียงปรบมือ)
04:00
And the mostมากที่สุด remarkableโดดเด่น featความสำเร็จ
90
225000
2000
และสิ่งที่น่าทึ่งที่สุด
04:02
is that my handมือ actuallyแท้จริง stayedอยู่ still long enoughพอ to do that.
91
227000
3000
ก็คือมือคุณต้องนิ่งจริงๆให้นานพอ
04:05
So onceครั้งหนึ่ง you have these attributesแอตทริบิวต์
92
230000
3000
เมื่อใดก็ตามที่คุณได้คุณสมบัติต่างๆ
04:08
of this materialวัสดุ,
93
233000
2000
ของวัสดุนี้,
04:10
then you can do a lot of things.
94
235000
2000
คุณก็จะสามารถทำได้หลายอย่าง
04:12
It's actuallyแท้จริง not limitedถูก จำกัด to filmsภาพยนตร์.
95
237000
2000
ไม่จำกัดเฉพาะอยู่แค่ฟิล์ม
04:14
And so the materialวัสดุ can assumeสมมติ a lot of formatsรูปแบบ.
96
239000
3000
วัสดุนี้ทำออกมาได้หลายรูปแบบ
04:17
And then you go a little crazyบ้า, and so you do variousต่างๆ opticalออปติคอล componentsส่วนประกอบ
97
242000
3000
แล้วคุณก็จะตื่นเต้น,และประดิษฐ์ส่วนประกอบต่างๆที่เกี่ยวกับสายตา
04:20
or you do microprismmicroprism arraysอาร์เรย์,
98
245000
2000
หรือทำลำดับของพริสซึ่มจิ๋วในจอกล้อง,
04:22
like the reflectiveอย่างไตร่ตรอง tapeเทป that you have on your runningวิ่ง shoesรองเท้า.
99
247000
2000
คล้ายกับเทปสะท้อนแสงที่อยู่บนรองเท้าสำหรับวิ่งของคุณ
04:24
Or you can do beautifulสวย things
100
249000
2000
หรือคุณทำสิ่งของที่สวยงามก็ได้
04:26
that, if the cameraกล้อง can captureการจับกุม, you can make.
101
251000
2000
ที่,ถ้ากล้องจับภาพได้,คุณก็สามารถทำได้
04:28
You can addเพิ่ม a thirdที่สาม dimensionalityมิติ to the filmฟิล์ม.
102
253000
3000
คุณสามารถเพิ่มให้ฟิล์มมีสามมิติ
04:31
And if the angleมุม is right,
103
256000
2000
และถ้าวางให้ได้มุม,
04:33
you can actuallyแท้จริง see a hologramภาพสามมิติ appearปรากฏ in this filmฟิล์ม of silkไหม.
104
258000
3000
คุณก็จะได้เห็นภาพลอยตัวแบบสามมิติในฟิล์มที่ทำจากไหม
04:38
But you can do other things.
105
263000
2000
แต่คุณก็ยังทำสิ่งอื่นๆได้อีก
04:40
You can imagineจินตนาการ that then maybe you can use a pureบริสุทธิ์ proteinโปรตีน to guideแนะนำ lightเบา,
106
265000
2000
คุณจินตนาการได้ว่าคุณอาจใช้โปรตีนบริสุทธิ์เพื่อนำทางแสง,
04:42
and so we'veเราได้ madeทำ opticalออปติคอล fibersเส้นใย.
107
267000
2000
และเราก็ได้ทำเส้นใยนำแสง
04:44
But silkไหม is versatileอเนกประสงค์ and it goesไป beyondเกิน opticsเลนส์.
108
269000
3000
แต่ไหมนั้นเอนกประสงค์และทำได้มากกว่าเรื่องสายตา
04:47
And you can think of differentต่าง formatsรูปแบบ.
109
272000
2000
คุณสามารถคิดออกได้หลายรูปแบบ
04:49
So for instanceตัวอย่าง, if you're afraidเกรงกลัว of going to the doctorคุณหมอ and gettingได้รับ stuckติดอยู่ with a needleเข็ม,
110
274000
3000
ตัวอย่างเช่น,ถ้าคุณกลัวไปพบแพทย์และแหยงเข็มฉีดยา,
04:52
we do microneedleMicroneedle arraysอาร์เรย์.
111
277000
2000
เราก็สามารถทำเข็มฉีดยาจิ๋ว
04:54
What you see there on the screenจอภาพ is a humanเป็นมนุษย์ hairผม
112
279000
2000
สิ่งที่คุณเห็นบนจอนั่นคือเส้นผมคน
04:56
superimposedซ้อนทับ on the needleเข็ม that's madeทำ of silkไหม --
113
281000
2000
วางทาบบนเข็มที่ทำมาจากไหม--
04:58
just to give you a senseความรู้สึก of sizeขนาด.
114
283000
2000
เพียงเพื่อให้คุณรู้สึกถึงขนาด
05:00
You can do biggerที่ใหญ่กว่า things.
115
285000
2000
คุณทำสิ่งที่ใหญ่กว่านี้ก็ได้
05:02
You can do gearsเกียร์ and nutsถั่ว and boltsกลอน --
116
287000
2000
คุณทำฟันเฟือง แป้นเกลียวและเกลียวได้--
05:04
that you can buyซื้อ at Wholeทั้งหมด Foodsฟู้ดส์.
117
289000
3000
ที่คุณซื้อได้ที่ร้านโฮลฟูดส์
05:07
And the gearsเกียร์ work in waterน้ำ as well.
118
292000
3000
และฟันเฟืองนี่ใช้ในนํ้าได้ด้วย
05:10
So you think of alternativeทางเลือก mechanicalเชิงกล partsชิ้นส่วน.
119
295000
2000
ถ้าคุณคิดถึงส่วนต่างๆของเครื่องกลทางเลือก
05:12
And maybe you can use that liquidของเหลว Kevlarเคฟล่าร์ if you need something strongแข็งแรง
120
297000
3000
คุณอาจจะใช้เคฟล่าร์เหลวนี่เมื่อคุณจำเป็นต้องการของที่แข็งแรง
05:15
to replaceแทนที่ peripheralอุปกรณ์ต่อพ่วง veinsหลอดเลือดดำ, for exampleตัวอย่าง,
121
300000
3000
เพื่อนำไปแทนเส้นเลือดดำที่อยู่ตามแขนขา,เป็นตัวอย่าง,
05:18
or maybe an entireทั้งหมด boneกระดูก.
122
303000
2000
หรือไม่ก็กระดูกทั้งท่อน
05:20
And so you have here a little exampleตัวอย่าง
123
305000
2000
คุณเห็นตัวอย่างเพียงเล็กน้อยตรงนี้
05:22
of a smallเล็ก skullกะโหลกศีรษะ --
124
307000
2000
เกี่ยวกับกระโหลกศีรษะชิ้นน้อย--
05:24
what we call miniมินิ YorickYorick.
125
309000
2000
ที่เราเรียกว่ากระโหลกโยริก(Yorick)จิ๋ว
05:26
(Laughterเสียงหัวเราะ)
126
311000
3000
(เสียงหัวเราะ)
05:29
But you can do things like cupsถ้วย, for exampleตัวอย่าง,
127
314000
3000
แต่เราทำสิ่งของเช่นถ้วยได้,เป็นตัวอย่าง,
05:32
and so, if you addเพิ่ม a little bitบิต of goldทอง, if you addเพิ่ม a little bitบิต of semiconductorsเซมิคอนดักเตอร์
128
317000
3000
ดังนั้น,ถ้าคุณเติมทองคำไปหน่อย,หรือเติมสารกึ่งตัวนำเข้าไปนิดหนึ่ง
05:35
you could do sensorsเซ็นเซอร์ that stickติด on the surfacesพื้นผิว of foodsอาหาร.
129
320000
3000
คุณก็จะได้เครื่องตรวจจับที่ติดอยู่บนพื้นผิวของอาหาร
05:38
You can do electronicอิเล็กทรอนิกส์ piecesชิ้น
130
323000
2000
คุณสามารถทำชิ้นส่วนอีเล็คโทรนิค
05:40
that foldพับ and wrapห่อ.
131
325000
2000
ที่พับและม้วนได้
05:42
Or if you're fashionแฟชั่น forwardข้างหน้า, some silkไหม LED tattoosรอยสัก.
132
327000
3000
หรือถ้าคุณนำสมัยด้านแฟชั่น,ก็ทดลองรอยสักไหมแบบ LED
05:45
So there's versatilityความเก่งกาจ, as you see,
133
330000
3000
ดังนั้นจะเห็นว่ามีวิธีการหลากหลาย,
05:48
in the materialวัสดุ formatsรูปแบบ,
134
333000
2000
ในรูปแบบการใช้วัสดุ,
05:50
that you can do with silkไหม.
135
335000
3000
ที่คุณจะนำมาใช้กับไหมได้
05:53
But there are still some uniqueเป็นเอกลักษณ์ traitsลักษณะ.
136
338000
2000
แต่ยังคงไว้ซึ่งลักษณะที่เป็นเอกลักษณ์
05:55
I mean, why would you want to do all these things for realจริง?
137
340000
3000
หมายถึงว่า,ทำไมเราต้องทำสิ่งเหล่านี้อย่างเอาจริงเอาจัง?
05:58
I mentionedกล่าวถึง it brieflyสั้น at the beginningการเริ่มต้น;
138
343000
2000
ผมได้กล่าวไว้อย่างสั้นตอนต้นแล้วว่า
06:00
the proteinโปรตีน is biodegradableย่อยสลายได้ and biocompatibleได้ทางชีวภาพ.
139
345000
2000
โปรตีนเป็นสารที่ย่อยสลายได้และเข้ากันได้ทางชีวภาพ
06:02
And you see here a pictureภาพ of a tissueเนื้อเยื่อ sectionมาตรา.
140
347000
3000
และที่คุณเห็นภาพนี้คือส่วนของเนื้อเยื่อ
06:05
And so what does that mean, that it's biodegradableย่อยสลายได้ and biocompatibleได้ทางชีวภาพ?
141
350000
3000
หมายถึงอะไร,ที่ว่ามันเป็นสารที่ย่อยสลายและเข้ากันได้ทางชีวภาพ?
06:08
You can implantสอดใส่ it in the bodyร่างกาย withoutไม่มี needingต้อง to retrieveกู้ what is implantedปลูกฝัง.
142
353000
3000
คุณนำมันไปใส่ไว้ในร่างกายได้โดยไม่จำเป็นต้องนำกลับออกมาภายหลัง
06:11
Whichที่ meansวิธี that all the devicesอุปกรณ์ that you've seenเห็น before and all the formatsรูปแบบ,
143
356000
4000
ซึ่งก็หมายถึงเครื่องมือทั้งหมดที่คุณได้เห็นและรูปแบบทั้งหมด,
06:15
in principleหลัก, can be implantedปลูกฝัง and disappearหายไป.
144
360000
3000
ตามหลักการแล้ว,สามารถปลูกถ่ายและกลืนไปในร่างกาย
06:18
And what you see there in that tissueเนื้อเยื่อ sectionมาตรา,
145
363000
2000
และที่คุณเห็นตรงนั้นในส่วนที่เป็นเนื้อเยื่อ,
06:20
in factความจริง, is you see that reflectorกล้องส่องทางไกล tapeเทป.
146
365000
3000
คือ,จริงๆแล้ว,คุณเห็นเทปสะท้อนแสง
06:23
So, much like you're seenเห็น at night by a carรถ,
147
368000
3000
เหมือนกับการที่รถยนต์เห็นคุณตอนกลางคืน,
06:26
then the ideaความคิด is that you can see, if you illuminateเปล่ง tissueเนื้อเยื่อ,
148
371000
3000
แนวคิดก็คือคุณมองเห็นได้,ถ้าคุณทำให้เนื่อเยื่อเรืองแสงออกมา,
06:29
you can see deeperลึก partsชิ้นส่วน of tissueเนื้อเยื่อ
149
374000
2000
คุณก็จะเห็นส่วนที่ลึกลงไปของเนื้อเยื่อได้
06:31
because there is that reflectiveอย่างไตร่ตรอง tapeเทป there that is madeทำ out of silkไหม.
150
376000
2000
เพราะมีเทปสะท้อนแสงซึ่งทำมาจากไหมอยู่ตรงนั้น
06:33
And you see there, it getsได้รับ reintegratedreintegrated in tissueเนื้อเยื่อ.
151
378000
2000
และคุณเห็นได้ว่าตรงนั้น,มีการประสานกันกับเนื้อเยื่อ
06:35
And reintegrationคืนสู่สังคม in the humanเป็นมนุษย์ bodyร่างกาย
152
380000
2000
และการรวมตัวกันที่เกิดในร่างกายคนเรา
06:37
is not the only thing,
153
382000
2000
ไม่ใช่เป็นเรื่องเดียวเท่านั้น
06:39
but reintegrationคืนสู่สังคม in the environmentสิ่งแวดล้อม is importantสำคัญ.
154
384000
3000
แต่การอยู่ร่วมกันได้ในสภาพแวดล้อมเป็นสิ่งสำคัญ
06:42
So you have a clockนาฬิกา, you have proteinโปรตีน,
155
387000
2000
ดังนั้นคุณมีนาฬิกา,คุณมีโปรตีน,
06:44
and now a silkไหม cupถ้วย like this
156
389000
2000
แล้วถ้วยที่ทำจากไหมแบบนี้
06:46
can be thrownโยน away withoutไม่มี guiltความรู้สึกผิด --
157
391000
3000
เราก็ทิ้งมันไปได้โดยไม่รู้สึกผิด
06:49
(Applauseการปรบมือ)
158
394000
7000
(เสียงปรบมือ)
06:56
unlikeแตกต่าง the polystyreneสไตรีน cupsถ้วย
159
401000
3000
ไม่เหมือนกับถ้วยพลาสติก
06:59
that unfortunatelyน่าเสียดาย fillใส่ our landfillsหลุมฝังกลบ everydayทุกวัน.
160
404000
3000
ซึ่งเต็มล้นหลุมขยะของเราในทุกวันนี้อย่างน่าเศร้า
07:02
It's edibleกินได้,
161
407000
2000
สิ่งนี้เรากินได้,
07:04
so you can do smartฉลาด packagingบรรจุภัณฑ์ around foodอาหาร
162
409000
2000
ดังนั้นเราใช้อย่างฉลาดได้ในบรรจุภัณฑ์อาหาร
07:06
that you can cookปรุงอาหาร with the foodอาหาร.
163
411000
2000
ที่เราสามารถปรุงไปพร้อมกับอาหาร
07:08
It doesn't tasteลิ้มรส good,
164
413000
2000
รสชาติมันไม่ดี,
07:10
so I'm going to need some help with that.
165
415000
2000
ดังนั้นผมจะต้องหาวิธีการเพื่อช่วยเรื่องนี้
07:12
But probablyอาจ the mostมากที่สุด remarkableโดดเด่น thing is that it comesมา fullเต็ม circleวงกลม.
166
417000
3000
แต่บางทีสิ่งที่เยี่ยมยอดก็คือมันมาครบวงจร
07:15
Silkไหม, duringในระหว่าง its self-assemblyตนเองประกอบ processกระบวนการ,
167
420000
2000
ไหม,ระหว่างกระบวนการประกอบตัวเองของมัน,
07:17
actsการกระทำ like a cocoonรังไหมดิบ for biologicalชีวภาพ matterเรื่อง.
168
422000
2000
ทำงานเหมือนกับรังไหมทางสารชีวภาพ
07:19
And so if you changeเปลี่ยนแปลง the recipeสูตรอาหาร,
169
424000
2000
ดังนั้นถ้าคุณเปลี่ยนสูตร,
07:21
and you addเพิ่ม things when you pourเท --
170
426000
2000
และเพิ่มสิ่งอื่นๆเข้าไปเมื่อคุณเท--
07:23
so you addเพิ่ม things to your liquidของเหลว silkไหม solutionวิธีการแก้ --
171
428000
2000
นั่นคือคุณเพิ่มสิ่งอื่นเข้าไปในสารละลายไหม--
07:25
where these things are enzymesเอนไซม์
172
430000
2000
สิ่งซึ่งเป็นตัวเอ็นไซม์
07:27
or antibodiesแอนติบอดี or vaccinesวัคซีน,
173
432000
3000
หรือแอนตี้บอดี้ หรือวัคซีน,
07:30
the self-assemblyตนเองประกอบ processกระบวนการ
174
435000
2000
กระบวนการประกอบตัวเองนี้
07:32
preservesผลไม้กวน the biologicalชีวภาพ functionฟังก์ชัน of these dopantsสารเจือ.
175
437000
3000
จะคงไว้ซึ่งหน้าที่ทางชีวภาพของสารต่างๆที่เจือปนอยู่นั้น
07:35
So it makesยี่ห้อ the materialsวัสดุ environmentallyสิ่งแวดล้อม activeคล่องแคล่ว
176
440000
3000
จึงทำให้วัสดุนั้นยังทำงานได้คล่องตัวในสภาวะแวดล้อม
07:38
and interactiveโต้ตอบ.
177
443000
2000
และมีปฎิสัมพันธ์กันได้
07:40
So that screwสกรู that you thought about beforehandล่วงหน้า
178
445000
2000
ดังนั้นตะปูควงที่เรากล่าวถึงก่อนหน้านี้
07:42
can actuallyแท้จริง be used
179
447000
2000
สามารถนำมาใช้ได้จริง
07:44
to screwสกรู a boneกระดูก togetherด้วยกัน -- a fracturedร้าว boneกระดูก togetherด้วยกัน --
180
449000
3000
เพื่อขันกระดูกเข้าด้วยกัน--กระดูกที่แตกเข้าด้วยกัน--
07:47
and deliverส่งมอบ drugsยาเสพติด at the sameเหมือนกัน,
181
452000
2000
และในขณะเดียวกันก็ส่งยาไปเลี้ยง,
07:49
while your boneกระดูก is healingการรักษา, for exampleตัวอย่าง.
182
454000
3000
ในขณะที่กระดูกกำลังเชื่อมต่อกัน,เป็นตัวอย่าง
07:52
Or you could put drugsยาเสพติด in your walletกระเป๋าสตางค์ and not in your fridgeตู้เย็น.
183
457000
3000
หรือคุณอาจใส่ยาไว้ในกระเป๋าสตางค์ได้โดยไม่ต้องใส่ตู้เย็น
07:55
So we'veเราได้ madeทำ a silkไหม cardบัตร
184
460000
3000
เราได้ทำบัตรจากไหมขึ้นมา
07:58
with penicillinยาปฏิชีวนะ in it.
185
463000
2000
มียาเพนนิซิลินอยู่ในนั้นด้วย
08:00
And we storedเก็บไว้ penicillinยาปฏิชีวนะ at 60 degreesองศา C,
186
465000
2000
เราได้เก็บรักษาเพนิซิลินที่60องศาเซลเซียส,
08:02
so 140 degreesองศา Fahrenheitฟาเรนไฮต์,
187
467000
2000
140องศาฟาเรนไฮท์,
08:04
for two monthsเดือน withoutไม่มี lossการสูญเสีย of efficacyประสิทธิภาพ of the penicillinยาปฏิชีวนะ.
188
469000
3000
ได้นานสองเดือนโดยไม่สูญเสียประสิทธิภาพของเพนนิซิลิน
08:07
And so that could be ---
189
472000
2000
และนั่นอาจเป็นได้--
08:09
(Applauseการปรบมือ)
190
474000
4000
(เสียงปรบมือ)
08:13
that could be potentiallyที่อาจเกิดขึ้น a good alternativeทางเลือก
191
478000
2000
นั่นก็อาจเป็นทางเลือกที่ดีมีศักยภาพ
08:15
to solarแสงอาทิตย์ poweredขับเคลื่อน refrigeratedตู้เย็น camelsอูฐ. (Laughterเสียงหัวเราะ)
192
480000
3000
ที่ติดตั้งเครื่องทำความเย็นพลังแสงอาทิตย์ให้กับอูฐ
08:18
And of courseหลักสูตร, there's no use in storageการเก็บรักษา if you can't use [it].
193
483000
3000
แน่นอน,ไม่มีประโยชน์ในการเก็บถ้าใช้ประโยชน์ไม่ได้
08:21
And so there is this other uniqueเป็นเอกลักษณ์ materialวัสดุ traitลักษณะนิสัย
194
486000
4000
ดังนั้นมีลักษณะของวัสดุที่ไม่มีสิ่งใดเหมือนนี้
08:25
that these materialsวัสดุ have, that they're programmablyprogrammably degradableสามารถย่อยสลายได้.
195
490000
3000
ลักษณะที่วัสดุนี้มี,ลักษณะที่มันย่อยสลายได้ตามที่โปรแกรมไว้
08:28
And so what you see there is the differenceข้อแตกต่าง.
196
493000
2000
ดังนั้นสิ่งที่คุณเห็นจึงมีความแตกต่าง
08:30
In the topด้านบน, you have a filmฟิล์ม that has been programmedโปรแกรม not to degradeปลด,
197
495000
3000
บนสุด,คุณมีฟิล์มที่ได้โปรแกรมไว้ไม่ให้ย่อยสลาย,
08:33
and in the bottomด้านล่าง, a filmฟิล์ม that has been programmedโปรแกรม to degradeปลด in waterน้ำ.
198
498000
3000
ด้านล่าง,ฟิล์มที่ได้ตั้งโปรแกรมไว้ให้ย่อยสลายได้ในนํ้า
08:36
And what you see is that the filmฟิล์ม on the bottomด้านล่าง
199
501000
2000
และที่คุณเห็นคือฟิล์มที่อยู่ด้านล่าง
08:38
releasesเผยแพร่ what is insideภายใน it.
200
503000
2000
ได้ปล่อยสิ่งที่อยู่ในตัวออกมา
08:40
So it allowsช่วยให้ for the recoveryการฟื้นตัว of what we'veเราได้ storedเก็บไว้ before.
201
505000
3000
ทำให้ได้สิ่งที่เก็บไว้ก่อนกลับออกมา
08:43
And so this allowsช่วยให้ for a controlledถูกควบคุม deliveryการจัดส่ง of drugsยาเสพติด
202
508000
3000
และนี่ทำให้ได้วิธีการนำส่งยาที่สามารถควบคุมได้
08:46
and for reintegrationคืนสู่สังคม in the environmentสิ่งแวดล้อม
203
511000
3000
และวิธีการกลับคืนสู่สภาวะแวดล้อมเดิม
08:49
in all of these formatsรูปแบบ that you've seenเห็น.
204
514000
2000
ในทุกรูปแบบต่างๆที่คุณได้เห็น
08:51
So the threadด้าย of discoveryการค้นพบ that we have really is a threadด้าย.
205
516000
3000
หน่วยย่อยของกระบวนการค้นพบของเราจริงๆก็คือเส้นใยเส้นหนึ่ง
08:54
We're impassionedเร่าร้อน with this ideaความคิด that whateverอะไรก็ตาม you want to do,
206
519000
3000
เรารู้สึกเร่าร้อนกับความคิดที่ว่าอะไรก็ตามที่คุณต้องการจะทำ,
08:57
whetherว่า you want to replaceแทนที่ a veinหลอดเลือดดำ or a boneกระดูก,
207
522000
2000
ไม่ว่าจะต้องการเปลี่ยนเส้นเลือดหรือกระดูก,
08:59
or maybe be more sustainableที่ยั่งยืน in microelectronicsอิเล็กทรอนิคขนาดเล็ก,
208
524000
3000
หรืออาจเป็นการพัฒนาวงจรไฟฟ้าขนาดเล็กแบบยั่งยืน,
09:02
perhapsบางที drinkดื่ม a coffeeกาแฟ in a cupถ้วย
209
527000
2000
อาจดื่่มกาแฟจากถ้วย
09:04
and throwโยน it away withoutไม่มี guiltความรู้สึกผิด,
210
529000
2000
แล้วโยนถ้วยทิ้งไปโดยไม่รู้สึกผิด,
09:06
maybe carryพกพา your drugsยาเสพติด in your pocketกระเป๋าเสื้อ,
211
531000
2000
อาจใส่ยาไว้ในกระเป๋าเสื้อผ้า,
09:08
deliverส่งมอบ them insideภายใน your bodyร่างกาย
212
533000
2000
ส่งยานั้นเข้าไปในร่างกายเรา
09:10
or deliverส่งมอบ them acrossข้าม the desertทะเลทราย,
213
535000
2000
หรือส่งยานั้นข้ามผ่านทะลทราย,
09:12
the answerตอบ mayอาจ be in a threadด้าย of silkไหม.
214
537000
2000
คำตอบอาจจะเป็นได้ในเส้นใยของไหม
09:14
Thank you.
215
539000
2000
ขอบคุณ
09:16
(Applauseการปรบมือ)
216
541000
18000
(เสียงปรบมือ)

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Fiorenzo Omenetto - Biomedical engineer
Fiorenzo G. Omenetto's research spans nonlinear optics, nanostructured materials (such as photonic crystals and photonic crystal fibers), biomaterials and biopolymer-based photonics. Most recently, he's working on high-tech applications for silk.

Why you should listen

Fiorenzo Omenetto is a Professor of Biomedical Engineering and leads the laboratory for Ultrafast Nonlinear Optics and Biophotonics at Tufts University and also holds an appointment in the Department of Physics. Formerly a J. Robert Oppenheimer Fellow at Los Alamos National Laboratory before joining Tufts, his research is focused on interdisciplinary themes that span nonlinear optics, nanostructured materials (such as photonic crystals and photonic crystal fibers), optofluidics and biopolymer based photonics. He has published over 100 papers and peer-review contributions across these various disciplines.

Since moving to Tufts at the end of 2005, he has proposed and pioneered (with David Kaplan) the use of silk as a material platform for photonics, optoelectronics and high-technology applications. This new research platform has recently been featured in MIT's Technology Review as one of the 2010 "top ten technologies likely to change the world."

More profile about the speaker
Fiorenzo Omenetto | Speaker | TED.com