Hej, jag är ingenjör
och jag gör robotar.
Alla vet förstås vad en robot är, eller hur?
Om inte så borde ni gå till Google
och fråga Google vad en robot är.
Låt oss göra det.
Vi går till Google, och detta är vad vi får fram.
Ni ser här att det finns många olika sorters robotar,
men de är i huvudsak humanoida i sin struktur.
Och de ser ganska konventionella ut
eftersom de har plast och metall,
de har motorer och kugghjul och så vidare.
En del av dem ser vänliga ut,
du skulle kunna gå fram och krama dem.
En del inte lika vänliga,
de ser ut som att de kommit direkt ur "Terminator,"
de kan mycket väl vara ur "Terminator."
Man kan göra en massa häftiga grejer med dessa robotar -
man kan göra spännande saker.
Men jag vill titta på andra sorters robotar -
jag vill skapa andra sorters robotar.
Och jag hämtar inspiration från saker som inte ser ut som vi,
men som dessa.
Det här är naturliga biologiska organismer
och de gör en del coola grejer som vi inte kan göra,
och som nuvarande robotar inte heller kan göra.
De gör en massa bra saker som att röra sig runt på golvet;
de tar sig in i våra trädgårdar och äter våra grödor;
de klättrar i träd;
de går ner i vatten, de kommer upp ur vatten;
de fångar insekter och äter dem.
Så de gör verkligen intressanta saker.
De lever, de andas, de dör,
de äter saker ur miljön.
Våra nuvarande robotar gör inte det.
Skulle det inte vara bra
om man kunde använda en del av de där egenskaperna hos framtida robotar
för att lösa en del väldigt intressanta problem?
Jag ska titta på ett par problem i miljön
där vi kan använda färdigheter och teknik
från dessa djur,
och från växterna,
och använda dem för att lösa problemen.
Låt oss titta på två miljöproblem.
Vi har orsakat båda två -
detta är människan som interagerar med miljön
och gör en del otrevliga saker.
Det första har att göra med befolkningstrycket.
Sådant är befolkningstrycket i världen,
att jordbruket tvingas producera mer och mer grödor.
För att göra det
tillför lantbrukarna allt mer kemikalier till jorden.
De tillför gödningsmedel, nitrater, bekämpningsmedel -
allt möjligt som främjar grödornas tillväxt,
men som har negativ påverkan.
En sådan påverkan är att om du tillför mycket gödning,
så hamnar inte allt i grödorna.
Mycket av det stannar i jorden,
och när det regnar
förs dessa kemikalier ner i grundvattnet.
Och från grundvattnet
förs de vidare till vattendrag, till sjöar, älvar
och till havet.
Om man tillför alla dessa kemikalier, dessa nitrater,
till den typen av miljöer,
så kommer organismer i de miljöerna att påverkas av det -
alger, till exempel.
Alger älskar nitrater, de älskar gödningsmedel,
så de tar upp alla dessa kemikalier,
och om betingelserna är rätt, kommer de att massföröka sig.
De kommer att producera mängder av nya alger.
Det kallas för blomning.
Problemet är att när alger förökar sig på det viset
berövar det vattnet på syre.
Och så fort det händer,
kan andra organismer i vattnet inte överleva.
Så vad gör vi?
Vi försöker skapa en robot som äter algerna,
äter dem och gör miljön säker.
Det är det första problemet.
Det andra har vi också skapat,
och det har att göra med oljeförorening.
Olja kommer från de motorer vi använder,
båtarna vi använder.
Ibland tömmer tankfartygen sina oljetankar i havet,
så olja kommer ut i havet den vägen.
Skulle det inte vara bra om vi kunde ta hand om det
med robotar som kan äta föroreningarna som oljan har skapat?
Det är det vi gör.
Vi skapar robotar som äter föroreningar.
För att skapa roboten
hämtar vi inspiration från två organismer.
Till höger ser ni en brugd.
Brugden är en enorm haj.
Den är inget rovdjur, så man kan simma med den,
som ni ser.
Brugden öppnar munnen
och fångar upp plankton när den simmar.
Sedan smälts maten
och energin används för att hålla kroppen i rörelse.
Så, skulle vi kunna skapa en sån robot,
som brugden, som tuffar fram genom vattnet
och äter upp föroreningar?
Låt oss se om vi kan göra det.
Men vi hämtar också inspiration från andra organismer.
Jag har en bild här på en buksimmare,
och buksimmaren är väldigt söt.
När den simmar i vattnet,
använder den paddelliknande ben för att ta sig framåt.
Så vi tar dessa två organismer
och kombinerar dem till en ny sorts robot.
Faktum är, att eftersom vi använder buksimmaren som inspiration,
och vår robot flyter på vattenytan,
och den ror,
så kallar vi den för "Ro-bot."
En Ro-bot är en robot som ror.
Okej. Så hur ser det ut?
Här är några bilder på Ro-boten,
och som ni ser,
liknar den inte alls de robotar som vi såg i början.
Google har fel; robotar ser inte ut så,
de ser ut så här.
Så, jag har Ro-bot här.
Jag håller upp den så ni ser.
Det ger en känsla för skalan,
och den ser inte alls ut som de andra.
Den är gjord av plast,
och nu ska vi titta på delarna
som bygger upp Ro-boten -
det som gör den unik.
Ro-boten är uppbyggd av tre delar,
och de tre delarna är egentligen som delarna i vilken organism som helst.
Den har en hjärna,
den har en kropp
och den har en mage.
Den behöver magen för att skapa energin.
Alla Ro-botar har dessa tre delar,
och alla organismer har de tre delarna,
så låt oss gå igenom den, en i taget.
Den har en kropp,
och dess kropp är gjord av plast,
och flyter ovanpå vattnet.
Den har simfötter på sidan här -
paddlar för att kunna röra sig,
precis som buksimmaren.
Den har en plastkropp,
men den har en mjuk gummimun här,
och en mun här, den har två munnar.
Varför har den två munnar?
En är för att ta in maten
och den andra är för att släppa ut maten.
Så egentligen har den en mun och en bakdel,
eller en -
(Skratt)
något där saker kommer ut,
precis som hos en riktig organism.
Så den börjar likna brugden.
Det är kroppen.
Den andra delen kan vara magen.
Vi behöver få in energi i roboten och vi behöver behandla föroreningen,
så föroreningen går in,
och så gör den något.
Den har en cell i mitten, en mikrobiell bränslecell.
Jag ställer ner den här och lyfter upp bränslecellen.
Så istället för att ha batterier
eller ett konventionellt energisystem
har den en sån här.
Det här är dess mage.
Och det är verkligen en mage
för man kan få in energi här i form av föroreningar,
och så alstrar den elektricitet.
Så vad är det?
Det är en mikrobiell bränslecell.
Det är lite som en kemisk bränslecell,
som ni kanske har stött på i skolan,
eller sett på nyheterna.
Kemiska bränsleceller tar väte och syre,
och kan kombinera dem och ge elektricitet.
Det är en väletablerad teknik, den användes vid Apollo-resorna.
För 40-50 år sedan.
Detta är lite nyare.
Det är en mikrobiell bränslecell.
Principen är densamma:
Den har syre på ena sidan,
men istället för att ha väte på andra sidan,
har den en soppa,
och i den soppan finns levande mikrober.
Om man tar organiskt material,
det kan vara avfall, lite mat,
kanske en bit av din smörgås -
och sätter in det dit, så äter mikroberna upp maten,
och omvandlar den till elektricitet.
Och inte bara det, om du väljer rätt sorts mikrober,
kan den mikrobiella bränslecellen användas för att behandla föroreningen.
Väljer man rätt mikrober
så äter mikroberna upp algerna.
Använder man andra mikrober
så äter de upp petroleumprodukter
och råolja.
Så ni kan se
hur den här magen kan användas,
inte bara för att behandla föroreningen
utan också för att alstra elektricitet från föroreningen.
Så roboten rör sig genom miljön,
tar in mat i sin mage,
smälter maten, alstrar elektricitet,
använder elektriciteten för att röra sig genom miljön
och fortsätter så.
Så låt oss se vad som händer när vi kör Ro-boten -
när den får ro lite.
Här är ett par videoklipp,
det första ni ser - förhoppningsvis ser ni det,
är att munnen öppnas.
Frammunnen och bakmunnen öppnas,
och håller sig öppna,
sedan börjar roboten ro framåt.
Den rör sig genom vattnet
så att maten går in i takt med att avfallet går ut.
När den rört sig nog,
stannar den och stänger munnen -
stänger långsamt munnarna -
och stannar där
och smälter maten.
De mikrobiella bränslecellerna
innehåller förstås mikrober.
Det man vill är att en massa energi
ska komma ut från mikroberna så fort som möjligt.
Men vi kan inte tvinga mikroberna
och de alstrar en liten mängd elektricitet per sekund.
De alstrar milliwatt eller mikrowatt.
Låt oss sätta det i perspektiv.
Din mobiltelefon,
en av de här moderna,
drar ungefär en watt när du använder den.
Det är tusen eller en miljon gånger mer energi,
jämfört med den mikrobiella bränslecellen.
Hur kan vi hantera det?
Jo, när Ro-boten har smält maten färdigt,
när den har tagit in maten,
så är den stilla där och väntar till all mat är uppäten.
Det kan ta några timmar, det kan ta några dagar.
Ett typiskt kretslopp för Ro-boten ser ut så här:
du öppnar munnen,
du rör dig,
du stänger munnen
och sitter still och väntar ett tag.
När maten är färdigsmält,
kan du göra om samma sak igen.
Men det ser ju ut som en riktig organism, eller hur?
Det ser ut som nåt vi gör.
Lördag kväll, vi går ut, vi öppnar munnen,
fyller magen,
sitter framför tv:n och smälter maten.
När vi är färdiga, gör vi om samma sak igen.
Okej, om vi har tur med kretsloppet,
så har vi i slutändan tillräckligt med energi kvar
för att kunna göra något annat.
Vi skulle kunna skicka ett meddelande.
Vi kunde skicka ett som sa,
"Så här mycket föroreningar har jag ätit,"
eller, "Såna här saker har jag stött på,"
eller, "Här är jag."
Möjligheten att skicka ett meddelande och säga "Här är jag,"
är väldigt, väldigt viktig.
Om ni tänker på oljefläckarna vi såg tidigare,
eller de stora algblomningarna,
så vill man ju verkligen sätta ut Ro-boten där,
låta den äta upp alla föroreningarna
och sedan hämta upp den.
Varför?
För dessa Ro-botar,
den här Ro-boten,
innehåller motorer, kablar,
den innehåller delar som inte är nedbrytbara.
Dagens Ro-botar innehåller saker som giftiga batterier.
Man kan inte lämna dem i naturen,
så man behöver spåra dem
och när de har jobbat färdigt
så måste man samla in dem.
Det begränsar antalet Ro-botar som man kan använda.
Om man, å andra sidan,
har robotar som är mer som biologiska organismer,
så kommer de till slutet av sina liv,
dör och bryts ner till ingenting.
Så visst vore det trevligt om dessa robotar,
istället för att vara gjorda av plast,
var gjorda av andra material,
som, när du slänger ut dem,
bryts ner till ingenting?
Det förändrar vårt sätt att använda robotar.
Istället för att sätta ut 10 eller 100 i naturen,
behöva spåra dem,
och när de dör,
samla ihop dem,
kunde man sätta ut tusentals,
en miljon, en miljard robotar i naturen.
Bara sprida ut dem.
Och veta att när de levt färdigt, bryts de ner till ingenting.
Man behöver inte oroa sig för dem.
Det förändrar vårt sätt att se på robotar
och hur vi skickar ut dem.
Frågan är alltså: Kan man göra detta?
Ja, vi har visat att det går att göra.
Man kan skapa nedbrytbara robotar.
Det intressanta är att man kan använda hushållsmaterial
för att skapa dessa nedbrytbara robotar.
Jag ska visa några, ni kan bli förvånade.
Man kan skapa en robot av gelé.
Istället för att ha en motor, som vi har i dagsläget,
kan man göra något som kallas artificiella muskler.
Artificiella muskler är smarta material,
man ger dem elektricitet
och då drar de ihop sig, böjer eller vrider sig.
De ser ut som riktiga muskler.
Istället för att ha en motor, har man artificiella muskler.
Och man kan göra artificiella muskler av gelé.
Om man tar lite gelé och några salter,
och gör lite hokus-pokus,
så kan man skapa en artificiell muskel.
Vi har också visat att man kan skapa den mikrobiella bränslecellens mage
av papper.
Så man skulle kunna göra hela roboten av nedbrytbara material.
Man slänger ut dem och de bryts ner till ingenting.
Detta är verkligen spännande.
Det kommer att förändra vårt sätt att se på robotar,
men det låter oss också vara väldigt kreativa
i hur vi tänker på vad man kan göra med dessa robotar.
Jag ska ge ett exempel.
Om man kan använda gelé för att göra en robot -
vi äter gelé, eller hur?
Varför inte göra nåt sånt här?
En robotgummibjörn.
Jag har förberett några.
Så där ja. Jag har ett paket -
och en med citronsmak.
Jag tar den här gummibjörnen - han är inte en robot, okej?
Vi måste låtsas.
Och det man gör med en sån här är att man stoppar den i munnen -
citron är gott.
Tugga inte så mycket, det är en robot, den tycker inte om det.
Och sedan sväljer du den.
Den hamnar i din mage.
Och när den är i din mage rör den sig, tänker, vrider sig, böjer sig,
den gör något.
Den skulle kunna gå längre ner i tarmsystemet,
ta reda på om du har magsår eller cancer,
kanske ge en injektion eller något sådant.
Du vet att när den har gjort sitt jobb,
kan den smältas av din mage,
eller, om du inte vill det,
så kan den gå rakt igenom dig,
ut i toaletten,
och brytas ner i naturen.
Detta förändrar, återigen, vårt sätt att se på robotar.
Vi började med att titta på robotar som äter föroreningar,
och sedan på robotar som vi kan äta.
Jag hoppas att detta ger er en bild
av de saker vi kan göra med framtida robotar.
Tack så mycket för er uppmärksamhet.
(Applåder)