Să ne imaginăm un sculptor care face o statuie,
cioplind piatra cu dalta.
Michelangelo descria elegant procedeul spunând:
„Fiecare bloc de piatră are o statuie în el,
iar sarcina sculptorului e să o descopere."
Dar dacă ar fi lucrat în sens invers?
Nu pornind de la un bloc de piatră,
ci de la o grămadă de praf,
lipind cumva toate aceste milioane de particule
astfel încât să formeze o statuie?
Ştiu că este o idee absurdă.
E probabil imposibil.
Poţi obţine o statuie dintr-o grămadă de praf
doar dacă statuia se construieşte singură.
Dacă am putea cumva forța ca milioane de particule
să se unească pentru a forma statuia.
Acum, oricât de ciudat ar părea,
exact asta încerc să fac în laborator.
Eu nu lucrez cu piatră,
lucrez cu nanomateriale.
Acestea sunt obiecte extrem de mici şi fascinante.
Sunt atât de mici, încât dacă această telecomandă ar fi o nanoparticulă,
un fir de păr ar fi cât toată încăperea.
Şi ele sunt baza unui domeniu pe care îl numim nanotehnologie,
despre care sunt sigur că am auzit toţii
şi am auzit de asemenea cum că va schimba totul.
Când am terminat eu facultatea,
să lucrezi în nanotehnologie era foarte interesant.
Tot timpul aveau loc noi descoperiri.
Ploua cu conferinţe şi cu bani de la sponsori.
Şi asta pentru că atunci când obiectele devin foarte mici,
ele se supun altor reguli ale fizicii decât obiectele obişnuite,
cum sunt cele cu care interacţionăm noi.
Numim această parte a fizicii: mecanică cuantică.
Iar acesta presupune faptul că le putem influenţa
comportamentul în mod precis doar făcând schimbări aparent minore,
cum ar fi adăugarea sau înlăturarea câtorva atomi,
sau răsucind materialul.
E ca şi când primeşti o trusă de scule ultraperformantă.
Te simţi puternic; simţi că poţi face orice.
Iar noi făceam asta -
noi, adică toată generaţia mea de absolvenți.
Încercam să facem calculatoare ultrarapide folosind nanomateriale.
Construiam pilule cuantice care ar putea într-o zi
să intre în corp și să lupte cu bolile.
Erau chiar grupuri care încercau să construiască un lift până în spaţiu
folosind nanotuburi de carbon.
Puteţi verifica, e adevărat.
În fine, credeam că va afecta
toate zonele ştiinţei şi tehnologiei, de la informatică la medicină.
Şi, trebuie să recunosc, am crezut tot.
Chiar tot.
Dar asta era acum 15 ani.
Au avut loc descoperiri și s-au realizat lucruri foarte importante.
Am învăţat multe.
Nu am putut niciodată să transformăm această ştiinţă în noi tehnologii -
în tehnologii care să aibă într-adevăr impact asupra oamenilor.
Şi aceasta pentru că aceste nanomateriale
sunt ca o sabie cu două tăişuri.
Lucrul care le face atât de interesante -
dimensiunea lor mică -
le face şi imposibil de folosit.
E ca şi cum ai încerca
să construieşti o statuie dintr-o grămadă de praf.
Şi pur şi simplu nu avem instrumentele pentru a lucra cu ele.
Şi chiar dacă le-am avea, nu ar ajuta prea mult,
pentru că nu am putea uni milioane de particule una câte una
ca să realizăm o instalaţie.
Deci, din acest motiv, toate visurile şi tot entuziasmul
au rămas doar atât: visuri şi entuziasm.
Nu avem nanoroboţi care să se lupte cu bolile,
nu avem lifturi către spaţiu, şi lucrul care mă interesează
pe mine mai mult, nu avem noi tehnici de calcul.
Acest ultim aspect e foarte important.
Am ajuns să ne aşteptăm
ca progresul tehnicii de calcul să fie fără sfârşit.
S-au construit economii pe baza acestei idei.
Acest progres e determinat de abilitatea noastră de a adăuga
tot mai multe componente pe cipul unui calculator.
Și pe măsură ce aceste dispozitive devin mai mici,
devin mai rapide, consumă mai puţină energie
şi devin mai ieftine.
Şi aceste lucruri determină ritmul progresului.
Spre exemplu, dacă aș lua acel computer cât o încăpere
care a pus trei oameni pe Lună și i-a adus înapoi
şi l-aş comprima -
dacă aş comprima cel mai performant calculator al acelor vremuri,
astfel încât să aibă aceeaşi mărime ca smartphone-ul tău -
cel de acum,
pe care ai dat 300 de dolari şi pe care îl arunci din doi în doi ani,
acesta ar fi mult mai bun decât cel de atunci.
Nu te-ar impresiona deloc.
Nu ar putea face nimic din ce face smartphone-ul tău.
Ar fi încet,
nu ţi-ai putea pune chestii pe el,
poate ai putea să urmărești vreo două minute dintr-un serial,
asta dacă ai noroc...
(Râsete)
Ideea e că progresul nu e gradat, ci în salturi.
E exponenţial.
Creşte an după an,
până în punctul în care dacă compari o tehnologie
dintr-o generaţie cu cea din generaţia următoare,
sunt aproape de nerecunoscut.
Şi suntem datori faţă de noi înşine să menţinem acest progres.
Vrem să spunem acelaşi lucru peste 10, 20, 30 de ani:
priviți ce am făcut în ultimii 30 de ani.
Cu toate astea ştim că acest ritm nu va dura o veşnicie.
De fapt „petrecerea” pare pe sfârşite.
E un fel de „ultimă strigare".
Dacă scuturi puţin lucrurile,
din multe puncte de vedere, cum ar fi viteza şi performanţa,
progresul aproape s-a oprit.
Deci, dacă vrem ca „petrecerea” să continue,
trebuie să facem ce am făcut mereu,
adică să inovăm.
Deci rolul grupului nostru şi misiunea lui
e să inoveze folosind nanotuburi de carbon,
pentru că credem că pot oferi o cale de întreținere a acestui ritm.
Sunt, cum sugerează și numele,
tuburi mici şi goale de atomi de carbon,
iar mărimea lor nano,
le conferă nişte proprietăţi electronice extraordinare.
Şi ştiinţa ne spune că, dacă le-am putea folosi
în tehnica de calcul, am putea vedea o îmbunătăţire
a performanţei de până la zece ori.
E ca şi cum ai sări dintr-o dată peste câteva generaţii.
Deci avem această problemă importantă
şi o soluţie ideală.
Ştiinţa ţipă către noi:
„Asta trebuie să faceți pentru a rezolva problema!"
Deci, haideţi să începem,
haideţi să facem asta!
Dar ne lovim de acea sabie cu două tăişuri.
Această „soluţie ideală" presupune un material
cu care nu putem să lucrăm.
Trebuie să aranjăm miliarde de particule doar ca să facem un singur cip.
E aceeaşi enigmă, ca o problemă de nerezolvat.
În acest moment am spus: „Hai să ne oprim.
Să nu mergem pe calea bătătorită.
Hai să vedem ce lipseşte.
De ce anume nu ne ocupăm?
Ce trebuie făcut şi noi nu facem?"
E ca în filmul Naşul, nu?
Când Fredo îl trădează pe fratele lui, Michael,
toţi ştim ce trebuie făcut.
Fredo trebuie să dispară.
(Râsete)
Dar Michael amână.
Bine, am înţeles.
Mama lor mai trăieşte şi nu vrea să o supere.
Noi ne-am întrebat:
„Cine e Fredo în problema noastră?
De ce nu ne ocupăm?
Ce nu facem şi trebuie făcut pentru a avea succes?"
Şi răspunsul e că statuia trebuie să se construiască singură.
Trebuie să găsim o cale, cumva,
ca să constrângem, să convingem, miliarde din aceste particule,
să se asambleze singure.
Nu putem face noi asta, trebuie să o facă ele.
Şi e calea cea grea, nu e ușor,
dar în acest caz nu se poate altfel.
După câte ne-am dat noi seama, nu e o problemă foarte neobişnuită.
Doar că noi nu construim nimic aşa.
Oamenii nu construiesc nimic astfel.
Dar dacă ne uităm în jur – şi sunt exemple peste tot –
Mama Natură construieşte totul în acest mod.
Totul este construit de jos în sus.
Dacă mergi pe plajă vei găsi aceste organisme simple
care folosesc proteine, în principiu molecule,
pentru a construi cu nisip.
Îl iau din mare şi construiesc arhitecturi extraordinare şi foarte diverse.
Iar natura nu e grosolană ca noi, care pur şi simplu radem tot.
Ea e elegantă şi inteligentă,
construieşte cu ce are la îndemână, moleculă cu moleculă,
creând structuri cu o complexitate
şi o diversitate pe care nici nu o putem imita.
Şi ea lucrează deja cu nanoparticule.
Face asta de sute de milioane de ani.
Noi suntem cei rămaşi în urmă.
Aşa că am hotărât că vom folosi acelaşi instrument
pe care îl foloseşte natura, adică chimia.
Chimia e unealta lipsă.
Chimia funcţionează în acest caz pentru că aceste obiecte
de dimensiuni nano au cam aceeaşi mărime ca moleculele,
aşa că le putem folosi pentru a manipula aceste obiecte ca şi cu o unealtă.
Exact asta am făcut în laboratorul nostru.
Am creat metode chimice care transformă mormanul de nisip
în mormanul de nanoparticule,
şi scoate de acolo exact ce ne trebuie.
Apoi putem folosi chimia pentru a aranja la propriu
miliarde de particule în tiparele necesare pentru a construi circuite.
Şi pentru că putem face asta,
putem construi circuite care sunt de multe ori mai rapide
decât cele realizate până acum cu nanomateriale.
Chimia e unealta lipsă, iar cu fiecare zi,
ea devine mai performantă şi mai precisă.
În cele din urmă, sperăm că în câţiva ani
vom reuși să realizăm una din acele promisiuni inițiale.
Tehnica de calcul e doar un exemplu.
E ceea ce mă interesează şi în care grupul meu a investit mult,
dar sunt aplicaţii în energie regenerabilă, în medicină,
materiale de construcție,
unde ştiinţa îţi spune că ar fi bine să utilizezi nanotehnologii.
Acolo sunt beneficiile majore.
Dar dacă vom face asta, oamenii de ştiinţă de azi
şi de mâine vor avea nevoie de instrumente noi,
instrumente precum cel pe care l-am descris.
Şi vor avea nevoie de chimie. Asta e ideea.
Frumuseţea ştiinţei e că odată ce dezvolţi aceste instrumente noi, ele rămân.
Rămân pentru totdeauna
şi oricine, oriunde, le poate folosi şi poate continua cercetările
pentru a îndeplini promisiunile nanotehnologiei.
Vă mulţumesc foarte mult pentru timpul acordat.
(Aplauze)