Piepkleine robots met gigantisch potentieel
-
0:02 - 0:04Mark Miskin: Dit is een raderdier.
-
0:04 - 0:07Het is een micro-organisme
zo groot als de breedte van een haar. -
0:07 - 0:10Ze leven overal op aarde --
zout water, zoet water, overal -- -
0:10 - 0:13en deze is op zoek naar voedsel.
-
0:13 - 0:16De eerste keer dat ik er een zag,
was ik acht jaar oud -
0:16 - 0:18en ik was compleet overdonderd.
-
0:18 - 0:20Het is een zeer klein beestje,
-
0:20 - 0:22hij jaagt en zwemt,
-
0:22 - 0:24hij leeft zijn leven,
-
0:24 - 0:27maar zijn hele universum
past in een druppel vijverwater. -
0:28 - 0:32Paul McEuen: Dit kleine raderdiertje
laat ons iets wonderbaarlijks zien. -
0:32 - 0:34Het laat zien dat je
een machine kan bouwen -
0:34 - 0:37die functioneel, complex en slim is,
-
0:37 - 0:40maar helemaal
in een klein pakketje past, -
0:40 - 0:43zo klein dat ze onmogelijk te zien is.
-
0:44 - 0:47De ingenieur in mij staat versteld
door dit dingetje, -
0:47 - 0:50dat iemand zo'n wezen kan maken.
-
0:50 - 0:54Maar achter die verwondering
schuilt ook wat jaloezie, dat geef ik toe. -
0:55 - 0:58Als de natuur het kan,
waarom wij dan niet? -
0:58 - 1:01Waarom kunnen we
geen piepkleine robots bouwen? -
1:01 - 1:04Ik ben niet de enige met dit idee.
-
1:04 - 1:06Sterker nog: in de laatste paar jaar
-
1:06 - 1:09hebben onderzoekers wereldwijd
de taak op zich genomen -
1:09 - 1:11om te proberen robots te bouwen
-
1:11 - 1:14die zo klein zijn
dat ze niet gezien kunnen worden. -
1:15 - 1:17We gaan jullie vandaag vertellen
-
1:17 - 1:19over een poging
van de Cornell Universiteit -
1:19 - 1:21en van de Universiteit van Pennsylvania
-
1:21 - 1:23om piepkleine robots te bouwen.
-
1:24 - 1:26Dat is dus het doel.
-
1:27 - 1:28Maar hoe gaan we het doen?
-
1:28 - 1:31Hoe gaan we piepkleine robots bouwen?
-
1:31 - 1:35Uitgerekend Pablo Picasso
geeft ons onze eerste hint. -
1:36 - 1:37Picasso zei --
-
1:37 - 1:40['Goede kunstenaars kopiëren,
geweldige kunstenaars stelen.'] -
1:40 - 1:42Goede kunstenaars kopiëren,
geweldige kunstenaars stelen. -
1:42 - 1:44(Gelach)
-
1:44 - 1:46Oké. Maar waarvandaan kunnen we stelen?
-
1:46 - 1:48Of je het gelooft of niet,
-
1:48 - 1:52de meeste technologie die nodig is om
een piepkleine robot te bouwen bestaat al. -
1:52 - 1:55De halfgeleiderindustrie
is steeds beter en beter geworden -
1:55 - 1:57in het maken van
steeds kleinere apparaten. -
1:57 - 2:01Op dit moment kunnen ze zo'n
miljoen transistors bij elkaar stoppen -
2:01 - 2:06die niet meer ruimte innemen
dan een eencellig pantoffeldiertje. -
2:07 - 2:09En dit betreft niet alleen elektronica.
-
2:09 - 2:11Ze kunnen ook kleine sensoren maken,
-
2:11 - 2:12LED-lampjes,
-
2:12 - 2:16complete communicatiepakketjes
die te klein zijn om te zien. -
2:17 - 2:19Dus dat gaan we doen.
-
2:19 - 2:20We gaan die technologie stelen.
-
2:21 - 2:22Hier is een robot.
-
2:22 - 2:24(Gelach)
-
2:24 - 2:26De robot heeft blijkbaar twee delen.
-
2:26 - 2:28Hij heeft een hoofd en benen.
-
2:28 - 2:29[Steel deze: hersenen]
-
2:29 - 2:32(Gelach)
-
2:32 - 2:35We gaan dit een beenloze robot noemen,
-
2:35 - 2:37wat misschien exotisch klinkt,
-
2:37 - 2:40maar ze zijn op zichzelf al heel gaaf.
-
2:40 - 2:43De meeste van jullie dragen nu
een beenloze robot bij jullie. -
2:44 - 2:48Je smartphone is 's werelds
meest succesvolle beenloze robot. -
2:48 - 2:52In slechts 15 jaar heeft hij
de hele planeet veroverd. -
2:52 - 2:53En waarom niet?
-
2:53 - 2:56Het is zo'n mooi machientje.
-
2:56 - 2:57Het is extreem intelligent,
-
2:57 - 2:59heeft uitstekende
communicatievaardigheden -
2:59 - 3:02en zit in een verpakking
die je in je hand kan houden. -
3:02 - 3:05We willen net zoiets gaan bouwen,
-
3:05 - 3:07maar dan op de schaal van een cel,
-
3:07 - 3:09ter grootte van een pantoffeldiertje.
-
3:09 - 3:11Dit is het.
-
3:11 - 3:13Dit is onze smartphone
ter grootte van een cel. -
3:13 - 3:15Hij ziet er zelfs uit als een smartphone,
-
3:15 - 3:18maar is alleen 10.000 keer zo klein.
-
3:18 - 3:20We noemen het een OWIC.
-
3:20 - 3:23[Optische Draadloze
Geïntegreerde Schakelingen] -
3:23 - 3:25Oké, we zijn geen adverteerders.
-
3:25 - 3:28(Gelach)
-
3:28 - 3:30Maar het is op zichzelf behoorlijk gaaf.
-
3:30 - 3:32Deze OWIC heeft een paar onderdelen.
-
3:32 - 3:34Vlakbij de bovenkant
-
3:34 - 3:37zitten gave kleine zonnecellen
waar je licht op schijnt -
3:37 - 3:39wat een kleine schakeling
daar in het midden activeert. -
3:39 - 3:43Die schakeling kan
een piepkleine LED besturen, -
3:43 - 3:46die naar je kan knipperen
en de OWIC met je laat communiceren. -
3:46 - 3:47In tegenstelling tot je mobiel
-
3:47 - 3:49communiceert de OWIC met licht,
-
3:49 - 3:52net als een piepklein vuurvliegje.
-
3:52 - 3:54Een van de gave dingen van deze OWICs
-
3:54 - 3:57is dat we er niet een tegelijk maken
-
3:57 - 3:58en de stukjes aan elkaar solderen.
-
3:59 - 4:01We maken er heel veel tegelijk.
-
4:01 - 4:04Zo'n miljoen van deze OWICs
passen bijvoorbeeld -
4:04 - 4:06op een enkele wafer van 10 centimeter.
-
4:06 - 4:08En zoals je telefoon
verschillende apps heeft, -
4:08 - 4:10zijn er verschillende soorten OWICs.
-
4:10 - 4:12Sommigen kunnen bijvoorbeeld
spanning meten, -
4:12 - 4:13sommigen meten de temperatuur
-
4:13 - 4:18of hebben een lampje dat kan knipperen
om te laten weten dat het er is. -
4:18 - 4:21Ze zijn behoorlijk gaaf,
deze piepkleine apparaatjes. -
4:21 - 4:24Ik wil jullie er
meer details over vertellen. -
4:24 - 4:27Maar eerst moet ik jullie
over iets anders vertellen. -
4:27 - 4:31Ik ga jullie iets over penny's vertellen
wat jullie wellicht nog niet weten. -
4:31 - 4:32Dit is een wat oudere penny.
-
4:32 - 4:35Er staat een plaatje
van het Lincoln Monument op. -
4:35 - 4:37Wat je wellicht niet weet
-
4:37 - 4:40is dat wanneer je inzoomt
-
4:40 - 4:42je Abraham Lincoln kan zien,
-
4:42 - 4:45net zoals in het echte Lincoln Monument
niet ver hiervandaan. -
4:45 - 4:47Ik weet zeker dat je niet weet
-
4:47 - 4:49dat als je nog verder inzoomt --
-
4:49 - 4:51(Gelach)
-
4:51 - 4:55je zal zien dat er een OWIC
op Lincoln's borst zit. -
4:55 - 4:57(Gelach)
-
4:57 - 4:59Het gave is
-
4:59 - 5:02dat je het nooit zou zien,
al keek je er de hele dag naar. -
5:03 - 5:05Het is onzichtbaar voor het blote oog.
-
5:05 - 5:07Deze OWICs zijn zo klein
-
5:07 - 5:09en we maken ze geschakeld
en met zoveel tegelijk, -
5:09 - 5:12dat elke OWIC minder dan een penny kost.
-
5:13 - 5:17Het duurste op deze demo
is dat kleine stickertje -
5:17 - 5:18waar 'OWIC' op staat.
-
5:18 - 5:21(Gelach)
-
5:23 - 5:25Dat kost zo'n acht cent.
-
5:25 - 5:27(Gelach)
-
5:28 - 5:32We hebben allerlei redenen om
erg enthousiast te zijn over deze dingen. -
5:32 - 5:35We kunnen ze bijvoorbeeld gebruiken
als piepkleine smarttags, -
5:35 - 5:37die unieker zijn dan een vingerafdruk.
-
5:37 - 5:39We stoppen ze zelfs
in andere medische instrumenten -
5:39 - 5:41om andere informatie te geven
-
5:41 - 5:43en denken erover
om ze in hersenen te stoppen -
5:43 - 5:46om stuk voor stuk
naar elk neuron te luisteren. -
5:46 - 5:48Er is maar een ding mis met deze OWICs:
-
5:50 - 5:51het is geen robot.
-
5:51 - 5:52Het is alleen een hoofd.
-
5:52 - 5:53(Gelach)
-
5:53 - 5:55En we zullen het eens zijn
-
5:55 - 5:58dat een halve robot
helemaal geen robot is. -
6:00 - 6:02Zonder de benen hebben we eigenlijk niets.
-
6:03 - 6:06MM: Oké, dus je hebt ook benen nodig
als je een robot wilt bouwen. -
6:06 - 6:07Hier blijkt
-
6:07 - 6:11dat je geen bestaande
technologie kan stelen. -
6:11 - 6:15Als je benen voor je piepkleine robot wil,
heb je actuatoren nodig, bewegende delen. -
6:15 - 6:17Die moeten aan
veel verschillende eisen voldoen. -
6:17 - 6:19Ze moeten een lage spanning hebben.
-
6:19 - 6:21Ze moeten weinig stroom verbruiken.
-
6:21 - 6:23Het belangrijkste is
dat ze klein moeten zijn. -
6:23 - 6:27Een robot ter grootte van een cel
heeft benen ter grootte van een cel nodig. -
6:27 - 6:28Niemand kan dat nog maken.
-
6:28 - 6:32Er bestond nog geen technologie
die aan al die eisen voldoet. -
6:32 - 6:34Om benen voor onze
piepkleine robots te maken, -
6:34 - 6:36moesten we iets nieuws creëren.
-
6:36 - 6:38Dit is wat we maakten.
-
6:38 - 6:40Dit is een van onze actuatoren
en ik zet er stroom op. -
6:40 - 6:44Als ik dat doe zie je dat
de actuator reageert door op te krullen. -
6:44 - 6:45Dit lijkt misschien niet veel,
-
6:45 - 6:48maar een rode bloedcel op het scherm
zou ongeveer zo groot zijn, -
6:49 - 6:51dus dit zijn ongelofelijk kleine krullen.
-
6:51 - 6:52Ze zijn zeer klein
-
6:52 - 6:56en toch kan dit apparaat buigen
en terugbuigen zonder dat het kapot gaat. -
6:56 - 6:57Hoe doen we dit?
-
6:57 - 7:01De actuator bestaat uit een laag platina,
zo dik als een dozijn atomen. -
7:01 - 7:04Het blijkt dat als je
platina in water doopt -
7:04 - 7:05en daar stroom op zet,
-
7:05 - 7:08dat wateratomen zich
vastzetten of losmaken -
7:08 - 7:11van het oppervlak van het platina,
afhankelijk van het voltage. -
7:11 - 7:12Dit creëert een kracht
-
7:12 - 7:15die je kan gebruiken voor
spanningsgestuurde aandrijving. -
7:15 - 7:18Alles superdun maken
bleek de oplossing te zijn. -
7:18 - 7:20Dan is je actuator flexibel genoeg
-
7:20 - 7:22om zich klein te buigen zonder te breken
-
7:22 - 7:24en het gebruikt ontstane kracht
-
7:24 - 7:27voor het bevestigen of verwijderen
van een laag atomen. -
7:27 - 7:30Deze hoeven we ook niet per stuk te maken.
-
7:30 - 7:33Net als de OWICs kunnen we ze
op grote schaal geschakeld maken. -
7:33 - 7:36Hier zijn zo'n paar duizend actuatoren
-
7:36 - 7:38en ik zet er alleen maar stroom op
-
7:38 - 7:40en ze bewegen allemaal.
-
7:40 - 7:43Ze zien eruit als de benen
van een toekomstig robotleger. -
7:43 - 7:46(Gelach)
-
7:46 - 7:49Nu hebben we de hersenen
en de spierkracht. -
7:49 - 7:51We hebben de intelligentie
en de actuatoren. -
7:51 - 7:53De OWICs zijn de hersenen.
-
7:53 - 7:55Ze geven ons sensoren, ze geven ons stroom
-
7:55 - 7:58en ze geven ons door het licht
tweerichtingscommunicatie. -
7:58 - 7:59Het platina vormt de spieren.
-
7:59 - 8:02Zij gaan zorgen dat de robot kan bewegen.
-
8:02 - 8:04We kunnen deze twee delen samenvoegen
-
8:04 - 8:07en onze piepkleine robots gaan bouwen.
-
8:07 - 8:09Het eerste dat we wilde bouwen
was heel simpel. -
8:09 - 8:12Deze robot wordt bestuurd
door de gebruiker. -
8:12 - 8:15In het midden zitten zonnecellen
met wat bedrading eraan. -
8:15 - 8:16Dat is de OWIC.
-
8:16 - 8:18Ze zijn verbonden aan benen
met een platina laag -
8:18 - 8:20en deze rigide panelen die we erop doen
-
8:20 - 8:23vertellen de benen in welke vorm
en hoe ze zich moeten vouwen. -
8:23 - 8:26Door een laser op
de zonnecellen te schieten -
8:26 - 8:28kan je kiezen welk been moet bewegen
-
8:28 - 8:31en kan je de robot laten rondlopen.
-
8:31 - 8:33Ook deze maken we niet een voor een.
-
8:33 - 8:35Ook deze bouwen we geschakeld
op grote schaal. -
8:35 - 8:39We kunnen zo'n miljoen robots maken
op een wafer van 10 centimeter. -
8:39 - 8:41Dit plaatje links is bijvoorbeeld een chip
-
8:41 - 8:44en deze chip bevat zo'n 10.000 robots.
-
8:44 - 8:46In onze macrowereld
-
8:46 - 8:49ziet dit ding eruit alsof het
een soort nieuwe microprocessor is. -
8:49 - 8:52Maar als je die chip eruit haalt
en onder een microscoop legt, -
8:52 - 8:56dan zul je duizenden en duizenden
piepkleine robotjes zien. -
8:56 - 8:58Deze robots zitten nog vast.
-
8:58 - 9:00Ze zitten vast aan het oppervlak
waar ze op gemaakt zijn. -
9:00 - 9:03Om ze rond te kunnen laten lopen
moeten we ze losmaken. -
9:03 - 9:06We wilden jullie live laten zien
hoe we het robotleger losmaken, -
9:06 - 9:10maar er zijn zeer gevaarlijke chemicaliën
nodig voor dat proces, -
9:10 - 9:13echt heel naar spul
-
9:13 - 9:15en we zitten een kilometer
bij het Witte Huis vandaan? -
9:15 - 9:18Ja. Ze lieten het ons niet doen.
-
9:18 - 9:19Dus --
-
9:19 - 9:21(Gelach)
-
9:21 - 9:24dus in plaats daarvan
laten we jullie een filmpje zien. (Lacht) -
9:25 - 9:28Jullie kijken nu naar de laatste stadia
van het losmaken van de robots. -
9:28 - 9:30We gebruiken chemicaliën om het substraat
-
9:30 - 9:32onder de robots weg te halen.
-
9:32 - 9:35Als dit oplost kunnen de robots
zich in hun uiteindelijke vorm vouwen. -
9:35 - 9:38Je kan hier zien dat de opbrengst
zo'n 90 procent is, -
9:38 - 9:41dus bijna elk van de 10.000
robots die we bouwen -
9:41 - 9:44is een robot die we later
kunnen inzetten en besturen. -
9:44 - 9:47We kunnen deze robots
op verschillende plaatsen zetten. -
9:47 - 9:50Als je naar het filmpje links kijkt,
zie je robots in het water. -
9:50 - 9:53Ik kom straks langs met een pipet
en ik kan ze allemaal opzuigen. -
9:55 - 9:57Als je de robots uit die pipet injecteert,
-
9:57 - 9:58zijn ze in orde.
-
9:58 - 10:00Deze robots zijn zelfs zo klein
-
10:00 - 10:04dat ze door de dunste injectienaald
passen die je kan kopen. -
10:04 - 10:06Dus als je dat zou willen
-
10:06 - 10:09kan je jezelf vol met robots injecteren.
-
10:09 - 10:10(Gelach)
-
10:11 - 10:12Ik denk dat ze het wel wat vinden.
-
10:12 - 10:14(Gelach)
-
10:15 - 10:18Rechts is een robot
die we in vijverwater hebben gezet. -
10:18 - 10:20Ik wil dat je een seconde wacht.
-
10:20 - 10:22Hup!
-
10:22 - 10:26Zie je dat? Dat was geen haai.
Dat was een pantoffeldiertje. -
10:26 - 10:29Dat is de wereld
waar deze dingen in leven. -
10:29 - 10:30Dit is allemaal prima,
-
10:30 - 10:33maar je vraagt je nu misschien af:
-
10:33 - 10:34kunnen ze ook lopen?
-
10:34 - 10:36Toch? Dat is wat ze zouden moeten doen.
-
10:36 - 10:39Het is ze geraden. Laten we kijken.
-
10:39 - 10:41Hier is de robot met
de zonnecellen in het midden. -
10:41 - 10:43Dat zijn die kleine rechthoekjes.
-
10:43 - 10:46Ik wil dat je naar de zonnecel kijkt,
vlakbij de bovenkant van de dia. -
10:46 - 10:49Zie je dat witte puntje?
Dat is een laserpunt. -
10:49 - 10:51Wat gebeurt er
als we die laser verplaatsen -
10:51 - 10:54tussen verschillende
zonnecellen op de robot? -
10:58 - 10:59Daar gaat hij!
-
10:59 - 11:01(Applaus)
-
11:02 - 11:03Ja!
-
11:03 - 11:07(Applaus)
-
11:08 - 11:11Daar gaat de robot,
marcherend door de microwereld. -
11:12 - 11:14Een van de gave dingen van dit filmpje is:
-
11:14 - 11:17ik bestuur zelf de robot in dit filmpje.
-
11:17 - 11:20Zes maanden lang bestond mijn werk
uit het schieten van lasers -
11:20 - 11:22op piepkleine robots
ter grootte van een cel -
11:22 - 11:24om ze door de microwereld te loodsen.
-
11:24 - 11:26Dat was echt mijn werk.
-
11:26 - 11:29Zo ver ik weet is dat
de gaafste baan ter wereld. -
11:29 - 11:30(Gelach)
-
11:30 - 11:32Ik voelde me elke keer weer enthousiast,
-
11:32 - 11:34alsof je het onmogelijke doet.
-
11:34 - 11:38Ik was verwonderd, net zoals toen ik
die eerste keer door een microscoop keek -
11:38 - 11:40en naar dat pantoffeldiertje staarde.
-
11:40 - 11:44Ik ben nu vader, ik heb een zoon
en hij is bijna drie jaar oud. -
11:44 - 11:47Op een dag gaat hij
door zo'n microscoop kijken. -
11:47 - 11:49En ik vraag me vaak af:
-
11:50 - 11:51wat gaat hij zien?
-
11:52 - 11:54In plaats van de microwereld
slechts te zien, -
11:54 - 11:57kunnen wij mensen nu
technologie maken om het te vormen, -
11:57 - 12:00ermee te interageren, het te ontwikkelen.
-
12:00 - 12:02Over 30 jaar, als mijn zoon volwassen is,
-
12:02 - 12:05wat zullen we dan
met die vaardigheid doen? -
12:05 - 12:09Zullen er microrobots in ons bloed leven,
-
12:09 - 12:10net zo normaal als bacteriën?
-
12:11 - 12:14Zullen ze op onze gewassen leven
en ongedierte tegengaan? -
12:14 - 12:18Zullen ze ons vertellen wanneer we
infecties hebben of kanker bevechten? -
12:20 - 12:21PM: En wat gaaf is,
-
12:21 - 12:24is dat je deel kan uitmaken
van deze revolutie. -
12:24 - 12:25Over zo'n tien jaar,
-
12:25 - 12:30als je je nieuwe iPhone 15x Moto koopt,
of hoe het ook heet -- -
12:30 - 12:31(Gelach)
-
12:31 - 12:34zit er misschien een potje
met een paar duizend piepkleine robots bij -
12:34 - 12:37die je kan besturen
met een app op je telefoon. -
12:37 - 12:41Als je een pantoffeldiertje
wilt berijden, ga er dan voor. -
12:41 - 12:45Als je DJ wilt zijn
op 's werelds kleinste robotdansfeest, -
12:45 - 12:47laat het gebeuren.
-
12:47 - 12:48(Gelach)
-
12:48 - 12:52Ik kijk heel erg uit naar die dag.
-
12:52 - 12:53MM: Dank jullie wel.
-
12:53 - 12:57(Applaus)
- Title:
- Piepkleine robots met gigantisch potentieel
- Speaker:
- Paul McEuen, Marc Miskin
- Description:
-
Ga mee op reis naar de microwereld met robotici Paul McEuen en Marc Miskin. Zij leggen uit hoe ze micro-robots ter grootte van een enkele cel ontwerpen en massaproduceren. Deze robots worden aangedreven door atomisch dunne beentjes. Ze laten zien hoe deze machines op een dag 'bestuurd' kunnen worden om ziekten in gewassen tegen te gaan of je hersenen te bestuderen op het niveau van individuele neuronen.
- Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 13:10
![]() |
Peter van de Ven approved Dutch subtitles for Tiny robots with giant potential | |
![]() |
Peter van de Ven edited Dutch subtitles for Tiny robots with giant potential | |
![]() |
Rik Delaet accepted Dutch subtitles for Tiny robots with giant potential | |
![]() |
Rik Delaet edited Dutch subtitles for Tiny robots with giant potential | |
![]() |
Rik Delaet edited Dutch subtitles for Tiny robots with giant potential | |
![]() |
Esther van Driel edited Dutch subtitles for Tiny robots with giant potential | |
![]() |
Rik Delaet declined Dutch subtitles for Tiny robots with giant potential | |
![]() |
Rik Delaet edited Dutch subtitles for Tiny robots with giant potential |