ABOUT THE SPEAKER
Catarina Mota - Maker
A TEDGlobal Fellow, Catarina Mota plays with "smart materials" -- like shape-memory alloys and piezoelectric structures that react to voltage -- and encourages others to do so too.

Why you should listen

A maker of things and open-source advocate, Catarina Mota is co-founder of openMaterials.org, a collaborative project dedicated to do-it-yourself experimentation with smart materials. This is a new class of materials that change in response to stimuli: conductive ink, shape-memory plastics, etc. Her goal is to encourage the making of things; to that end, she teaches hands-on workshops on high-tech materials and simple circuitry for both young people and adults--with a side benefit of encouraging interest in science, technology and knowledge-sharing. She's working on her PhD researching the social impact of open and collaborative practices for the development of technologies. In other words: Do we make better stuff when we work together? She is also a co-founder of Lisbon's hackerspace altLab.

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

Catarina Mota: Play with smart materials

凱特琳娜摩塔:認識智慧型材料

Filmed:
1,134,063 views

可以導電的油墨;一個開關就能便不透明的窗戶;能發出聲音的紙。這些玩意兒都真實存在,而凱特琳娜摩塔告訴我們:是時候去認識這些材料了!摩塔將帶領我們了解這些又新奇又酷的材料,並建議我們要認識這些材料最好的方法就是做實驗,並享受其中。
- Maker
A TEDGlobal Fellow, Catarina Mota plays with "smart materials" -- like shape-memory alloys and piezoelectric structures that react to voltage -- and encourages others to do so too. Full bio

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00:16
I have a friend朋友 in Portugal葡萄牙
0
650
2248
我在葡萄牙有位朋友
00:18
whose誰的 grandfather祖父 built內置 a vehicle車輛 out of a bicycle自行車
1
2898
2424
他的祖父將腳踏車和洗衣機改裝成腳踏車
00:21
and a washing洗滌 machine so he could transport運輸 his family家庭.
2
5322
3152
以便載送家人
00:24
He did it because he couldn't不能 afford給予 a car汽車,
3
8474
2544
他這麼做既是因為沒錢買車
00:26
but also because he knew知道 how to build建立 one.
4
11018
2904
也是因為他知道如何改裝
00:29
There was a time when we understood了解 how things worked工作
5
13922
3136
人類曾經知道東西是如何運作的
00:32
and how they were made製作, so we could build建立 and repair修理 them,
6
17058
3832
如何做成的,我們知道如何建造與修理
00:36
or at the very least最小
7
20890
1127
至少
00:37
make informed通知 decisions決定 about what to buy購買.
8
22017
3480
清楚地知道我們要買什麼
00:41
Many許多 of these do-it-yourself自己做 practices做法
9
25497
2392
許多DIY的技術
00:43
were lost丟失 in the second第二 half of the 20th century世紀.
10
27889
3209
自二十世紀下半葉起開始失傳
00:46
But now, the maker製作者 community社區 and the open-source開源 model模型
11
31098
3672
但現在,生產社群以及開放模型
00:50
are bringing使 this kind of knowledge知識 about how things work
12
34770
3148
正將東西的運作及其原料等知識
00:53
and what they're made製作 of back into our lives生活,
13
37918
3195
逐漸帶回我們的生活中
00:57
and I believe we need to take them to the next下一個 level水平,
14
41113
3024
而我相信我們應該更進一步
01:00
to the components組件 things are made製作 of.
15
44137
2968
去認識組成這些東西的零件
01:03
For the most part部分, we still know
16
47105
2152
我們大多還知道
01:05
what traditional傳統 materials物料 like paper and textiles紡織品 are made製作 of
17
49257
3522
紙和紡織品等傳統原料是由什麼製成的
01:08
and how they are produced生成.
18
52779
2029
又是如何生產的
01:10
But now we have these amazing驚人, futuristic未來 composites複合材料 --
19
54808
4063
但我們現在有了這些令人驚嘆又有未來感的複合材料
01:14
plastics塑料 that change更改 shape形狀,
20
58871
2203
像是伸縮自如的塑膠
01:16
paints油漆 that conduct進行 electricity電力,
21
61074
2352
能導電的漆料
01:19
pigments顏料 that change更改 color顏色, fabrics面料 that light up.
22
63426
4416
能變換顏色的顏料,和會發光的布等
01:23
Let me show顯示 you some examples例子.
23
67842
3371
我給大家看些例子
01:30
So conductive導電 ink墨水 allows允許 us to paint塗料 circuits電路
24
74169
3716
導電油墨讓我們不需要用傳統印刷電路或電線
01:33
instead代替 of using運用 the traditional傳統
25
77885
1943
用傳統印刷電路或電線
01:35
printed印刷的 circuit電路 boards or wires電線.
26
79828
2598
而可以直接油漆電路
01:38
In the case案件 of this little example I'm holding保持,
27
82426
2389
以我手上拿著的這個小東西為例
01:40
we used it to create創建 a touch觸摸 sensor傳感器 that reacts發生反應 to my skin皮膚
28
84815
3881
導電油墨可以製成觸控感應器,當它感應我的皮膚時
01:44
by turning車削 on this little light.
29
88696
2715
這盞小燈就會亮起
01:47
Conductive導電 ink墨水 has been used by artists藝術家,
30
91411
3095
藝術家早已在用導電油墨
01:50
but recent最近 developments發展 indicate表明 that we will soon不久 be able能夠
31
94506
3375
但最近的研究顯示,不久後
01:53
to use it in laser激光 printers打印機 and pens.
32
97881
4495
我們將能將它用在雷射印表機和筆上面
01:58
And this is a sheet of acrylic丙烯酸樹脂 infused輸注
33
102376
2330
這塊丙烯酸纖維附滿了
02:00
with colorless無色 light-diffusing光擴散 particles粒子.
34
104706
2796
無色的散光粒子
02:03
What this means手段 is that, while regular定期 acrylic丙烯酸樹脂
35
107502
2617
意思就是,普通的丙烯酸纖維
02:06
only diffuses擴散 light around the edges邊緣,
36
110119
2348
只會在邊緣散光
02:08
this one illuminates點亮 across橫過 the entire整個 surface表面
37
112467
3270
但這塊纖維在我開燈的時候
02:11
when I turn on the lights燈火 around it.
38
115737
2913
整個表面都會發光
02:14
Two of the known已知 applications應用 for this material材料
39
118650
2302
這類材質的應用目前已知有二
02:16
include包括 interior室內 design設計 and multi-touch多點觸摸 systems系統.
40
120952
5113
一是內部設計,一是多點觸控系統
02:21
And thermochromic熱致變色 pigments顏料
41
126065
2001
熱變色顏料
02:23
change更改 color顏色 at a given特定 temperature溫度.
42
128066
2613
則會在特定溫度下變色
02:26
So I'm going to place地點 this on a hot plate盤子
43
130679
2786
所以我現在把這個東西放在熱的盤子上
02:29
that is set to a temperature溫度 only slightly higher更高 than ambient周圍
44
133465
3505
這個盤子的溫度比室溫稍微高一點
02:32
and you can see what happens發生.
45
136970
5846
你們馬上就能看到結果了
02:38
So one of the principle原理 applications應用 for this material材料
46
142816
2760
這項材料主要的應用
02:41
is, amongst其中包括 other things, in baby寶寶 bottles瓶子,
47
145576
3242
是在嬰兒奶瓶上
02:44
so it indicates指示 when the contents內容 are cool enough足夠 to drink.
48
148818
5354
它能顯示內容物是否涼了可以喝了
02:50
So these are just a few少數 of what are commonly常用 known已知
49
154172
2756
以上只是一些我們俗稱為
02:52
as smart聰明 materials物料.
50
156928
1909
智慧型材料的例子
02:54
In a few少數 years年份, they will be in many許多 of the objects對象
51
158837
2940
再過幾年,這些材料就會成為我們日常生活中
02:57
and technologies技術 we use on a daily日常 basis基礎.
52
161777
3359
常用物品和科技的基本要素
03:01
We may可能 not yet然而 have the flying飛行 cars汽車 science科學 fiction小說 promised許諾 us,
53
165136
4214
我們可能還沒辦法擁有科幻小說中會出現的飛天汽車
03:05
but we can have walls牆壁 that change更改 color顏色
54
169350
2369
但我們會有能隨著溫度改變顏色的
03:07
depending根據 on temperature溫度,
55
171719
1762
牆壁
03:09
keyboards鍵盤 that roll up,
56
173481
1894
可以捲起來的鍵盤
03:11
and windows視窗 that become成為 opaque不透明 at the flick拂去 of a switch開關.
57
175375
4432
一關就能變不透明的窗戶
03:15
So I'm a social社會 scientist科學家 by training訓練,
58
179807
2505
我本身是社會科學家
03:18
so why am I here today今天 talking about smart聰明 materials物料?
59
182312
3857
所以我到底為什麼要來這裡講智慧型材料呢?
03:22
Well first of all, because I am a maker製作者.
60
186169
2713
首先,因為我是個製造者
03:24
I'm curious好奇 about how things work
61
188882
2406
我對東西的運作感到好奇
03:27
and how they are made製作,
62
191288
1627
想知道它們是如何製成的
03:28
but also because I believe we should have a deeper更深 understanding理解
63
192915
3308
但同時也是因為我相信我們應該要更了解
03:32
of the components組件 that make up our world世界,
64
196223
2821
建構出我們這個世界的一切
03:34
and right now, we don't know enough足夠 about
65
199044
2480
而現今,我們對這些將建構我們未來的
03:37
these high-tech高科技 composites複合材料 our future未來 will be made製作 of.
66
201524
3689
高科技的複合材料不夠瞭解
03:41
Smart聰明 materials物料 are hard to obtain獲得 in small quantities數量.
67
205213
3525
智慧型材料難以在少量下取得
03:44
There's barely僅僅 any information信息 available可得到 on how to use them,
68
208738
4040
而目前也幾乎沒有任何有關如何使用這些材料的資料
03:48
and very little is said about how they are produced生成.
69
212778
3897
它們是如何製成的資訊更是少之又少
03:52
So for now, they exist存在 mostly大多 in this realm領域
70
216675
2667
所以目前,它們幾乎都是
03:55
of trade貿易 secrets秘密 and patents專利
71
219342
2712
商業機密或是有專利保護
03:57
only universities高校 and corporations公司 have access訪問 to.
72
222054
4112
只有大學和公司能夠取得
04:02
So a little over three years年份 ago, Kirsty科斯蒂 Boyle博伊爾 and I
73
226166
2849
因此在大約三年多前,我和克絲蒂
04:04
started開始 a project項目 we called Open打開 Materials物料.
74
229015
3217
著手進行一項我們稱之為材料公開化的計劃
04:08
It's a website網站 where we,
75
232232
1807
在這個網站中,我們
04:09
and anyone任何人 else其他 who wants to join加入 us,
76
234039
2512
以及任何想要加入的人
04:12
share分享 experiments實驗, publish發布 information信息,
77
236551
3056
都可以分享實驗成果,發表資料
04:15
encourage鼓勵 others其他 to contribute有助於 whenever每當 they can,
78
239607
3200
希望能鼓勵大家隨時分享所長
04:18
and aggregate骨料 resources資源 such這樣 as research研究 papers文件
79
242807
4009
並收集一些資源,像是其他像我們一樣身為製作者的
04:22
and tutorials教程 by other makers製造商 like ourselves我們自己.
80
246816
3340
研究報告或是使用說明書
04:26
We would like it to become成為 a large,
81
250156
2622
我們期望這個網站能發展成為一個
04:28
collectively generated產生 database數據庫
82
252778
2538
以智慧型材料DIY資訊為主題的
04:31
of do-it-yourself自己做 information信息 on smart聰明 materials物料.
83
255316
4293
集體創作大型資料庫
04:35
But why should we care關心
84
259609
2220
不過為什麼我們應該要關心
04:37
how smart聰明 materials物料 work and what they are made製作 of?
85
261829
3763
智慧型材料的運作方式以及組成呢?
04:41
First of all, because we can't shape形狀 what we don't understand理解,
86
265592
4178
首先,因為我們不能控制自己不了解的東西
04:45
and what we don't understand理解 and use
87
269770
2352
而我們不了解卻在使用的東西
04:48
ends結束 up shaping成型 us.
88
272122
2208
常反而控制了我們
04:50
The objects對象 we use, the clothes衣服 we wear穿,
89
274330
2752
我們用的物品,穿的衣服
04:52
the houses房屋 we live生活 in, all have a profound深刻 impact碰撞
90
277082
3564
住的房子,全都會對我們的行為
04:56
on our behavior行為, health健康 and quality質量 of life.
91
280646
3583
健康和生活品質有著深遠的影響
05:00
So if we are to live生活 in a world世界 made製作 of smart聰明 materials物料,
92
284229
3141
所以如果我們身處的世界充滿了智慧型材料
05:03
we should know and understand理解 them.
93
287370
3359
我們就該去認識且了解它們
05:06
Secondly其次, and just as important重要,
94
290729
2344
第二點
05:08
innovation革新 has always been fueled燃料 by tinkerers能工巧匠.
95
293073
3360
創新總是在不起眼的改造中誕生
05:12
So many許多 times, amateurs業餘, not experts專家,
96
296433
3385
很多時候,是外行人而非專家
05:15
have been the inventors發明家 and improvers改良劑
97
299818
2319
成了發明者或是改進者
05:18
of things ranging不等 from mountain bikes自行車
98
302137
2480
越野腳踏車
05:20
to semiconductors半導體, personal個人 computers電腦,
99
304617
3312
半導體、個人電腦
05:23
airplanes飛機.
100
307929
2939
飛機等都是如此
05:26
The biggest最大 challenge挑戰 is that material材料 science科學 is complex複雜
101
310868
4029
最大的困難通常在於材料科學很複雜
05:30
and requires要求 expensive昂貴 equipment設備.
102
314897
2496
且需要昂貴的設備
05:33
But that's not always the case案件.
103
317393
2168
但也不總是如此
05:35
Two scientists科學家們 at University大學 of Illinois伊利諾伊 understood了解 this
104
319561
3588
伊利諾大學有兩名科學家便深諳此道理
05:39
when they published發表 a paper on a simpler簡單 method方法
105
323149
2600
他們發表的論文是關於如何用較簡單的方法
05:41
for making製造 conductive導電 ink墨水.
106
325749
2420
製作導電油墨
05:44
Jordan約旦 Bunker掩體, who had had
107
328169
1912
喬登邦克
05:45
no experience經驗 with chemistry化學 until直到 then,
108
330081
2960
在讀論文前完全沒有相關化學經驗
05:48
read this paper and reproduced轉載 the experiment實驗
109
333041
2787
他試著跟著論文步驟做實驗
05:51
at his maker製作者 space空間 using運用 only off-the-shelf現成的 substances物質
110
335828
4389
並用現成原料及工具
05:56
and tools工具.
111
340217
1592
製作
05:57
He used a toaster烤麵包機 oven烤箱,
112
341809
1601
他用烤箱
05:59
and he even made製作 his own擁有 vortex渦流 mixer混合器,
113
343410
2966
甚至根據其他科學家的說明書
06:02
based基於 on a tutorial教程 by another另一個 scientist科學家/maker製作者.
114
346376
4035
自製試管震盪器
06:06
Jordan約旦 then published發表 his results結果 online線上,
115
350411
2752
喬登後來將自己的成果放上網
06:09
including包含 all the things he had tried試著 and didn't work,
116
353163
3488
裡面包括他做的所有嘗試,以及失敗的案例
06:12
so others其他 could study研究 and reproduce複製 it.
117
356651
3144
這樣其他人就可以效法
06:15
So Jordan's約旦 main主要 form形成 of innovation革新
118
359795
2672
喬登創新的地方
06:18
was to take an experiment實驗 created創建 in a well-equipped裝備精良 lab實驗室
119
362467
3879
是將原本需要在設備精密的
06:22
at the university大學
120
366346
1502
大學實驗室才能完成的實驗
06:23
and recreate重建 it in a garage車庫 in Chicago芝加哥
121
367848
3187
在他在芝加哥家中的車庫
06:26
using運用 only cheap低廉 materials物料 and tools工具 he made製作 himself他自己.
122
371035
4261
只用便宜的材料和用具就自己完成了
06:31
And now that he published發表 this work,
123
375296
2273
而在他發表這項成果後
06:33
others其他 can pick up where he left
124
377569
1724
其他人就可以接續研究
06:35
and devise設計 even simpler簡單 processes流程 and improvements改進.
125
379293
4544
想出更簡單的方法或是改進步驟
06:39
Another另一個 example I'd like to mention提到
126
383837
2216
我想分享的另一個例子
06:41
is Hannah漢娜 Perner-Wilson'sPerner - 威爾遜的 Kit-of-No-Parts套組無配件.
127
386053
3665
是漢娜威爾森的無零件工具
06:45
Her project's項目 goal目標 is to highlight突出
128
389718
2880
她想要強調
06:48
the expressive表現的 qualities氣質 of materials物料
129
392598
2472
材料的質性
06:50
while focusing調焦 on the creativity創造力 and skills技能 of the builder建設者.
130
395070
5024
以及創造者的創造力和技術
06:55
Electronics電子產品 kits are very powerful強大
131
400094
2440
電子零件在教導我們認識東西的運作上
06:58
in that they teach us how things work,
132
402534
2552
非常有用
07:00
but the constraints限制 inherent固有 in their design設計
133
405086
2976
但這卻有侷限性:實驗本身的設計方式
07:03
influence影響 the way we learn學習.
134
408062
2160
會影響到我們學習的方式
07:06
So Hannah's漢娜的 approach途徑, on the other hand,
135
410222
2488
因此漢娜的辦法
07:08
is to formulate制定 a series系列 of techniques技術
136
412710
3216
是發想出一系列的技術
07:11
for creating創建 unusual異常 objects對象
137
415926
2699
來創造特殊物品
07:14
that free自由 us from pre-designed預先設計 constraints限制
138
418625
2805
以使我們能不受限於設計上的侷限
07:17
by teaching教學 us about the materials物料 themselves他們自己.
139
421430
3411
真正去認識材料本身
07:20
So amongst其中包括 Hannah's漢娜的 many許多 impressive有聲有色 experiments實驗,
140
424841
2733
漢娜眾多令人印象深刻的實驗裡
07:23
this is one of my favorites最愛.
141
427574
1970
這是我最喜歡的一樣
07:25
["Paper speakers音箱"]
142
429544
3417
[紙喇叭]
07:28
What we're seeing眼看 here is just a piece of paper
143
432961
3278
我們現在看到的只是一張紙
07:32
with some copper tape膠帶 on it connected連接的 to an mp熔點3 player播放機
144
436239
4442
上面貼了一些銅線,且連到MP3
07:36
and a magnet磁鐵.
145
440681
1653
和磁鐵上
07:38
(Music音樂: "Happy快樂 Together一起")
146
442334
7649
(音樂:快樂愛相隨)
07:48
So based基於 on the research研究 by Marcelo馬塞洛 Coelho科埃略 from MITMIT,
147
452931
3836
根據麻省理工柯爾賀先生的研究
07:52
Hannah漢娜 created創建 a series系列 of paper speakers音箱
148
456767
2783
漢娜用許多不同的材料
07:55
out of a wide range範圍 of materials物料
149
459550
2403
銅膠帶,導電布和油墨等
07:57
from simple簡單 copper tape膠帶 to conductive導電 fabric and ink墨水.
150
461953
4275
製作出一系列的紙喇叭
08:02
Just like Jordan約旦 and so many許多 other makers製造商,
151
466228
2736
而就像喬登以及許多其它的製作者
08:04
Hannah漢娜 published發表 her recipes食譜
152
468964
1627
漢娜將方法公開
08:06
and allows允許 anyone任何人 to copy複製 and reproduce複製 them.
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470591
5134
讓大家可以複製或轉載
08:11
But paper electronics電子產品 is one of the most promising有希望 branches分支機構
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475725
3204
但紙電子只是現在前景最被看好的
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of material材料 science科學
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478929
1807
材料科學其中一個分支罷了
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in that it allows允許 us to create創建 cheaper便宜 and flexible靈活 electronics電子產品.
156
480736
4202
紙電子讓我們能創造出較便宜且有彈性的電子
08:20
So Hannah's漢娜的 artisanal手工 work,
157
484938
2556
漢娜的手工藝成品
08:23
and the fact事實 that she shared共享 her findings發現,
158
487494
2248
加上她的願意分享發現
08:25
opens打開 the doors to a series系列 of new possibilities可能性
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489742
3820
使得一連串極具美感以及創新的
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that are both aesthetically美學 appealing吸引人的 and innovative創新.
160
493562
5440
新發現有了可能
08:34
So the interesting有趣 thing about makers製造商
161
499002
2905
製造者有趣的地方在於
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is that we create創建 out of passion and curiosity好奇心,
162
501907
3043
我們本著熱忱與好奇創造
08:40
and we are not afraid害怕 to fail失敗.
163
504950
2079
且我們不怕失敗
08:42
We often經常 tackle滑車 problems問題 from unconventional非傳統的 angles,
164
507029
3888
我們常從獨特的角度解決問題
08:46
and, in the process處理, end結束 up discovering發現 alternatives備擇方案
165
510917
2989
並在過程中發現
08:49
or even better ways方法 to do things.
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513906
2432
其他的甚至更好的方法
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So the more people experiment實驗 with materials物料,
167
516338
3768
所以越多人在材料上做實驗
08:56
the more researchers研究人員 are willing願意 to share分享 their research研究,
168
520106
3476
越多研究人員願意分享研究
08:59
and manufacturers製造商 their knowledge知識,
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523582
2440
散播知識
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the better chances機會 we have to create創建 technologies技術
170
526022
2840
我們就有越大的機會創造出
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that truly serve服務 us all.
171
528862
2938
服務眾人的科技
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So I feel a bit as Ted攤曬 Nelson納爾遜 must必須 have
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531800
2493
我現在的感覺有點像泰德尼爾森
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when, in the early 1970s, he wrote,
173
534293
3711
在一九七零年代早期寫下
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"You must必須 understand理解 computers電腦 now."
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538004
2998
「你們現在應該要了解電腦」時的心情
09:16
Back then, computers電腦 were these large mainframes大型機
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541002
3854
當時,電腦是只有科學家在關心的
09:20
only scientists科學家們 cared照顧 about,
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544856
2130
大型計算機
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and no one dreamed夢見 of even having one at home.
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546986
2720
根本沒人料的到以後會人人一台
09:25
So it's a little strange奇怪 that I'm standing常設 here and saying,
178
549706
2976
所以也許你們會覺得我現在站在這裡和大家說
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"You must必須 understand理解 smart聰明 materials物料 now."
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552682
3040
「你們現在必須要了解智慧型材料」很奇怪
09:31
Just keep in mind心神 that acquiring收購 preemptive先發製人 knowledge知識
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555722
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但謹記
09:35
about emerging新興 technologies技術
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559458
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搶先擁有新興科技的知識
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is the best最好 way to ensure確保 that we have a say
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561722
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是確保我們能對於自己的未來
09:40
in the making製造 of our future未來.
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564119
2163
仍有發言權最好的方式
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Thank you.
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566282
2471
謝謝
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(Applause掌聲)
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568753
4000
(掌聲)
Translated by Taiho Huang
Reviewed by Ryan Wang

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ABOUT THE SPEAKER
Catarina Mota - Maker
A TEDGlobal Fellow, Catarina Mota plays with "smart materials" -- like shape-memory alloys and piezoelectric structures that react to voltage -- and encourages others to do so too.

Why you should listen

A maker of things and open-source advocate, Catarina Mota is co-founder of openMaterials.org, a collaborative project dedicated to do-it-yourself experimentation with smart materials. This is a new class of materials that change in response to stimuli: conductive ink, shape-memory plastics, etc. Her goal is to encourage the making of things; to that end, she teaches hands-on workshops on high-tech materials and simple circuitry for both young people and adults--with a side benefit of encouraging interest in science, technology and knowledge-sharing. She's working on her PhD researching the social impact of open and collaborative practices for the development of technologies. In other words: Do we make better stuff when we work together? She is also a co-founder of Lisbon's hackerspace altLab.

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