Return to Video

הצעד הבא בננו-טכנולוגיה

  • 0:01 - 0:04
    בוא נדמיין פסל יוצר פסל,
  • 0:04 - 0:06
    הוא חוצב עם המפסלת.
  • 0:06 - 0:09
    מיכאלאנג'לו תיאר זאת יפה כאשר אמר,
  • 0:09 - 0:12
    "בכל גוש סלע מסתתר פסל,
  • 0:12 - 0:15
    וזה תפקידו של הפסל לחשוף אותו."
  • 0:15 - 0:18
    אך מה אם היה עובד בכיוון ההפוך?
  • 0:18 - 0:20
    לא מגוש סלע מוצק,
  • 0:20 - 0:21
    אלא מערמת חצץ ואבק,
  • 0:21 - 0:26
    מדביק מליוני חלקיקים בכדי ליצור פסל.
  • 0:26 - 0:27
    אני יודע שזהו רעיון לא הגיוני.
  • 0:27 - 0:29
    על פניה, המטלה נראית בלתי אפשרית.
  • 0:29 - 0:32
    הדרך היחידה לקבל פסל מערמת אבק
  • 0:32 - 0:34
    היא אם הפסל היה בונה את עצמו --
  • 0:34 - 0:38
    אם היינו מסוגלים לשכנע
    את מליוני החלקיקים לחבור יחדיו
  • 0:38 - 0:40
    כדי ליצור פסל.
  • 0:40 - 0:42
    וככל שזה נשמע מוזר,
  • 0:42 - 0:46
    זוהי בדיוק הבעיה עליה
    אני עובד במעבדתי.
  • 0:46 - 0:47
    אני לא בונה באבן,
  • 0:47 - 0:49
    אני בונה בעזרת ננו-חומרים.
  • 0:49 - 0:53
    אלו חלקיקים זעירים ומרתקים,
  • 0:53 - 0:57
    הם כל כך קטנים שאם שלט זה היה ננו-חלקיק,
  • 0:57 - 1:00
    שערה אחת מראשי הייתה בגודל החדר הזה.
  • 1:00 - 1:02
    וחלקיקים אלו נמצאים בלב השדה
    אותו אנו מכנים ננו-טכנולוגיה,
  • 1:02 - 1:04
    שאני משוכנע שכולכם שמעתם עליו,
  • 1:04 - 1:08
    וכולנו שמענו איך הוא הולך לשנות הכל.
  • 1:08 - 1:09
    כשהייתי סטודנט לתואר שני,
  • 1:09 - 1:13
    זה היה זמן מרגש לעבוד בננו טכנולוגיה.
  • 1:13 - 1:16
    פריצות דרך מדעיות התרחשו כל הזמן.
  • 1:16 - 1:17
    אסיפות רחשו,
  • 1:17 - 1:20
    כסף רב נשפך כדי מסוכנויות מימון.
  • 1:21 - 1:22
    והסיבה היא
  • 1:22 - 1:24
    כאשר חפצים נהיים ממש קטנים,
  • 1:24 - 1:27
    הם נשלטים על ידי מערכת פיזיקלית שונה
    מזו של חפצים רגילים
  • 1:28 - 1:29
    כמו זו שאיתה אנו באים במגע.
  • 1:29 - 1:31
    אנו קוראים לפיזיקה זו מכניקת הקוונטים,
  • 1:31 - 1:34
    והיא אומרת שאנו יכולים
    לכוון את התנהגותם בדיוק רב
  • 1:34 - 1:36
    על ידי שינויים קטנים,
  • 1:37 - 1:39
    כמו הוספה או החסרה של כמה אטומים,
  • 1:39 - 1:41
    או פיתול החומר.
  • 1:41 - 1:43
    היא כמו ארגז הכלים המושלם.
  • 1:43 - 1:46
    הרגשנו מועצמים,
    כאילו אנו יכולים לעשות הכל.
  • 1:46 - 1:47
    ועשינו את זה --
  • 1:47 - 1:50
    ובאנחנו אני מתכוון כל דור הסטודנטים שלי.
  • 1:50 - 1:54
    ניסינו ליצור מחשבים סופר מהירים
    על ידי שימוש בננו-חומרים.
  • 1:54 - 1:55
    בנינו נקודות קוונטום
  • 1:55 - 1:59
    שיום אחד ייכנסו לגופכם ויילחמו במחלות.
  • 1:59 - 2:02
    היו קבוצות שניסו ליצור מעלית לחלל
  • 2:02 - 2:03
    על ידי שימוש בננו-צינורות מפחמן.
  • 2:04 - 2:06
    אתם יכולים לחפש את זה, זה אמיתי.
  • 2:07 - 2:09
    בכל אופן, חשבנו שזה ישפיע
  • 2:09 - 2:12
    על כל תחומי הפיזיקה והטכנולוגיה,
    ממחשוב ועד רפואה.
  • 2:12 - 2:13
    ואני חייב להודות,
  • 2:13 - 2:15
    שתיתי מהבאר הזו בצימאון.
  • 2:15 - 2:18
    אני מתכוון, כל טיפה.
  • 2:19 - 2:20
    אבל זה היה לפני 15 שנים,
  • 2:21 - 2:22
    ו --
  • 2:22 - 2:25
    מדע מדהים נעשה, עבודה באמת חשובה.
  • 2:25 - 2:26
    למדנו הרבה.
  • 2:26 - 2:30
    לא הצלחנו לתרגם את המדע הזה
    לטכנולוגיות חדשות --
  • 2:30 - 2:33
    לטכנולוגיות שישפיעו על אנשים.
  • 2:33 - 2:35
    והסיבה היא שננו-חומרים
  • 2:36 - 2:37
    הם כמו חרב פיפיות.
  • 2:37 - 2:39
    מה שהופך אותם למעניינים
  • 2:39 - 2:41
    גודלם הזעיר
  • 2:41 - 2:43
    גם הופך אותם לבלתי אפשריים לעבודה
  • 2:43 - 2:47
    זה באמת כמו לנסות לבנות פסל מערמת אבק
  • 2:47 - 2:51
    ואין לנו כלים קטנים מספיק לעבוד איתם
  • 2:51 - 2:53
    אבל אפילו אם היו לנו זה לא היה משנה
  • 2:53 - 2:57
    כי אנו לא מסוגלים לחבר מליוני חלקיקים ביחד
  • 2:57 - 2:58
    כדי לבנות טכנולוגיה
  • 2:59 - 3:00
    ולכן
  • 3:00 - 3:02
    כל ההבטחה וכל ההתרגשות
  • 3:02 - 3:05
    נשארו כך, הבטחה והתרגשות.
  • 3:05 - 3:07
    אין לנו ננו-רובוטים לוחמים במחלות
  • 3:07 - 3:09
    אין מעלית לחלל
  • 3:09 - 3:13
    ובתחום העניין שלי,
    אין סוגים חדשים של מחשוב
  • 3:13 - 3:16
    הנושא האחרון הוא ממש חשוב.
  • 3:16 - 3:17
    הגענו למצב בו אנו מצפים
  • 3:17 - 3:21
    שהשיפור המהיר של מחשוב יימשך לנצח
  • 3:21 - 3:23
    בנינו כלכלות שלמות סביב הרעיון.
  • 3:23 - 3:25
    וקצב זה קיים
  • 3:25 - 3:28
    כי אנו מסוגלים לדחוס יותר ויותר מכשירים
  • 3:28 - 3:29
    לתוך שבב מחשב.
  • 3:29 - 3:31
    וככל שהמכשירים קטנים,
  • 3:31 - 3:33
    הם מהירים יותר, צורכים פחות חשמל
  • 3:34 - 3:35
    והם זולים יותר.
  • 3:35 - 3:40
    וההתאחדות הזו היא שמאפשרת
    את הקצב המדהים הזה.
  • 3:40 - 3:41
    לדוגמא:
  • 3:41 - 3:46
    אם אקח את המחשב בגודל חדר
    ששלח שלושה אנשים לירח
  • 3:46 - 3:48
    והייתי דוחס אותו
  • 3:48 - 3:52
    דוחס את המחשב החזק ביותר בזמנו
  • 3:52 - 3:54
    כדי שיהיה באותו גודל של טלפון חכם
  • 3:54 - 3:56
    הטלפון שלכם
  • 3:56 - 3:59
    זה ששלמתם עליו 2000 ש"ח וזרקתם אחרי שנתיים
  • 3:59 - 4:01
    עולה על המחשב הזה בהרבה.
  • 4:01 - 4:03
    הוא לא היה מרשים אתכם.
  • 4:03 - 4:05
    הוא לא יכל לעשות שום דבר
    שהטלפון שלכם עושה.
  • 4:05 - 4:07
    הוא יהיה איטי,
  • 4:07 - 4:09
    לא הייתם יכולים לשים עליו מידע,
  • 4:09 - 4:11
    אולי הייתם מסוגלים לראות
    את שתי הדקות הראשונות
  • 4:12 - 4:14
    של "המתים המהלכים" אם היה לכם מזל
  • 4:14 - 4:15
    (צחוק)
  • 4:15 - 4:17
    הנקודה היא שההתקדמות היא לא הדרגתית
  • 4:17 - 4:19
    ההתקדמות היא חסרת מעצורים
  • 4:19 - 4:20
    היא אקספוננציאלית
  • 4:20 - 4:22
    קצב ההתקדמות מתגבר משנה לשנה,
  • 4:22 - 4:24
    לנקודה בה אם תשוו טכנולוגיה
  • 4:25 - 4:26
    מדור לדור
  • 4:26 - 4:28
    השינוי בלתי ניתן לתיאור
  • 4:28 - 4:31
    ואנו חייבים לעצמנו להיות מסוגלים
    להמשיך בקצב הזה
  • 4:31 - 4:34
    אנו רוצים להגיד אותו דבר בעוד
    10, 20, 30 שנה מהיום:
  • 4:35 - 4:37
    תראו מה עשינו ב30 שנה האחרונות.
  • 4:37 - 4:40
    אבל אנו יודעים שההתקדמות לא תימשך לעד.
  • 4:40 - 4:42
    למעשה, המסיבה מתחילה להיגמר.
  • 4:42 - 4:44
    זה כמו "סיבוב אחרון" נכון?
  • 4:44 - 4:46
    אם מסתכלים מתחת למכסה,
  • 4:46 - 4:49
    בהרבה משתנים, כמו מהירות וביצועים,
  • 4:49 - 4:51
    ההתקדמות כבר נעצרה.
  • 4:52 - 4:54
    אז אם אנחנו רוצים שהמסיבה תימשך.
  • 4:54 - 4:56
    עלינו לעשות מה שתמיד יכולנו לעשות
  • 4:56 - 4:58
    וזה לחדש.
  • 4:58 - 5:00
    אז התפקיד והמטרה של הקבוצה שלנו
  • 5:00 - 5:03
    זה לחדש על ידי שימוש בננו-צינורות פחמן,
  • 5:03 - 5:07
    אנו חושבים שהם המפתח לשימור הקצב
  • 5:07 - 5:08
    הם בדיוק כפי שהם נשמעים
  • 5:08 - 5:11
    הם צינורות זעירים, חלולים, מאטומי פחמן
  • 5:11 - 5:14
    וגודלם הזעיר בקנה מידה ננו
  • 5:14 - 5:17
    מייצר תכונות אלקטרוניות יוצאות דופן
  • 5:17 - 5:21
    והמדע אומר לנו שאם נצליח
    להשתמש בהם במחשוב
  • 5:21 - 5:24
    נראה שיפור של עשרת מונים בביצועים
  • 5:24 - 5:28
    זה יהיה כמו לקפוץ כמה דורות בצעד אחד.
  • 5:29 - 5:30
    אז ככה זה.
  • 5:30 - 5:32
    יש לנו בעיה ממש חשובה
  • 5:32 - 5:35
    ויש לנו מה שנראה כמו הפתרון האידיאלי
  • 5:35 - 5:36
    המדע צועק לנו
  • 5:36 - 5:39
    "זה מה שעליכם לעשות כדי לפתור את הבעיה."
  • 5:41 - 5:43
    ובכן בואו נתחיל
  • 5:43 - 5:44
    קדימה לדרך
  • 5:44 - 5:47
    אבל מיד חוזרים לחרב הפיפיות.
  • 5:47 - 5:51
    ה"פתרון האידיאלי" מכיל את החומר
    שאי אפשר לעבד.
  • 5:51 - 5:55
    אצטרך לסדר מליארדים מהם רק כדי לייצר שבב.
  • 5:55 - 5:59
    זו אותה חידה
    זו אותה בעיה בת אלמוות
  • 5:59 - 6:01
    בנקודה הזו אמרנו "בואו נפסיק.
  • 6:01 - 6:03
    בואו לא נמשיך באותה דרך.
  • 6:03 - 6:06
    בואו נבין מה חסר.
  • 6:06 - 6:07
    עם מה אנו מתמודדים?
  • 6:07 - 6:09
    מה אנחנו לא עושים
    שעלינו לעשות?"
  • 6:09 - 6:11
    זה כמו ב"הסנדק" נכון?
  • 6:11 - 6:14
    כשפרדו בוגד באחיו מייקל,
  • 6:14 - 6:15
    כולנו יודעים שצריך לעשות זאת.
  • 6:15 - 6:17
    פרדו חייב ללכת.
  • 6:17 - 6:18
    (צחוק)
  • 6:18 - 6:20
    אבל מייקל -- הוא דוחה את זה.
  • 6:20 - 6:21
    טוב, אני מבין.
  • 6:21 - 6:23
    אמא שלהם עדיין חיה, זה יפגע בה.
  • 6:23 - 6:25
    פשוט אמרנו,
  • 6:25 - 6:27
    "מהו הפרדו בבעיה שלנו?
  • 6:27 - 6:29
    עם מה אנחנו לא מתמודדים?
  • 6:29 - 6:30
    מה אנחנו לא עושים,
  • 6:30 - 6:33
    אבל צריך להיעשות
    כדי להגיע להצלחה?"
  • 6:33 - 6:37
    התשובה היא שהפסל יבנה את עצמו
  • 6:37 - 6:39
    עלינו למצוא דרך כלשהי
  • 6:39 - 6:43
    לשכנע מליארדי חלקיקים
  • 6:43 - 6:46
    לבנות את עצמם לטכנולוגיה.
  • 6:46 - 6:50
    אנחנו לא יכולים לעזור להם
    עליהם לעשות זאת לבד.
  • 6:50 - 6:53
    וזו הדרך הקשה, וזה לא שיגרתי,
  • 6:53 - 6:56
    אבל זו הדרך היחידה.
  • 6:56 - 6:59
    אבל, למען האמת, זה לא פתרון כל כך מוזר.
  • 7:00 - 7:01
    אנחנו פשוט לא רגילים לבנות כך.
  • 7:01 - 7:03
    אנשים לא בונים כך.
  • 7:03 - 7:07
    אבל אם מסתכלים סביב--
    ויש דוגמאות לכך מכל עבר --
  • 7:07 - 7:10
    אמא טבע בונה הכל בצורה הזו.
  • 7:10 - 7:12
    כל דבר נבנה מלמטה למעלה.
  • 7:12 - 7:13
    אתם יכולים ללכת לחוף,
  • 7:14 - 7:17
    תמצאו אורגניזמים פשוטים
    שמשתמשים בחלבון --
  • 7:17 - 7:18
    מולקולות בפשטות --
  • 7:18 - 7:20
    כדי ליצור תבניות של חול
  • 7:20 - 7:21
    פשוט מוציאים אותו מהים
  • 7:22 - 7:25
    ובונים בעזרתו מבנים מגוונים ומדהימים
  • 7:25 - 7:28
    הטבע לא גס כמונו, חוצב בכל דבר.
  • 7:28 - 7:29
    הוא אלגנטי וחכם,
  • 7:29 - 7:32
    בונה עם חומרים נגישים,
    מולקולה אחר מולקולה,
  • 7:32 - 7:34
    יוצר מבנים בעלי מורכבות
  • 7:34 - 7:36
    ובעלי גיוון,
    שהם מחוץ להישג ידינו.
  • 7:37 - 7:39
    והטבע כבר בננו.
  • 7:39 - 7:42
    הוא היה שם מאות מליוני שנים.
  • 7:42 - 7:44
    אנחנו אלו שמאחרים למסיבה.
  • 7:44 - 7:48
    אז החלטנו להשתמש באותם כלים
    כמו הטבע
  • 7:48 - 7:50
    וזו הכימיה.
  • 7:50 - 7:51
    כימיה היא הכלי החסר.
  • 7:51 - 7:54
    וכימיה עובדת במקרה הזה
  • 7:54 - 7:57
    כי החומרים האלה הם בסדר גודל של מולקולות
  • 7:57 - 8:00
    אז אנחנו יכולים להשתמש בהם
    כדי להזיז את החומרים הללו
  • 8:00 - 8:01
    בדיוק כמו כלי עבודה.
  • 8:02 - 8:04
    זה בדיוק מה שעשינו במעבדה.
  • 8:04 - 8:07
    פיתחנו כימיה שנכנסת לערמת אבק
  • 8:07 - 8:09
    לערמת ננו-חלקיקים
  • 8:09 - 8:11
    ומוציאה בדיוק את אלו שאנו צריכים.
  • 8:11 - 8:15
    ואז אפשר להשתמש בכימיה
    כדי לארגן מליארדי חלקיקים
  • 8:15 - 8:17
    לדפוס איתו בונים מעגלים חשמליים
  • 8:17 - 8:19
    ומשום שאנחנו יכולים לעשות זאת,
  • 8:19 - 8:22
    אנחנו יכולים לבנות מעגלים חשמליים
    שהם מהירים פי כמה וכמה
  • 8:22 - 8:25
    מכל מעגל שהצליחו
    לייצר עד היום מננו-חלקיקים
  • 8:25 - 8:26
    כימיה היא הכלי החסר,
  • 8:26 - 8:30
    וכל יום הכלי שלנו נהיה יותר חד ויותר מדויק
  • 8:30 - 8:31
    ולבסוף --
  • 8:31 - 8:33
    אנו מקווים שתוך כמה שנים
  • 8:33 - 8:37
    נוכל לקיים את אחת ההבטחות עליהן דיברתי.
  • 8:37 - 8:39
    ומחשוב הוא רק דוגמא אחת.
  • 8:39 - 8:42
    זו הדוגמה בה אני מתעניין,
    שהקבוצה שלי ממש שקועה בה,
  • 8:42 - 8:46
    אבל יש אחרות, כמו אנרגיה מתחדשת ורפואה,
  • 8:46 - 8:48
    כמו חומרים מבניים,
  • 8:48 - 8:51
    בהם המדע יגיד לצעוד לעבר הננו.
  • 8:51 - 8:53
    שם הרווח הגדול ביותר טמון.
  • 8:54 - 8:55
    אבל אם אנחנו הולכים לעשות זאת,
  • 8:55 - 8:59
    המדענים של היום ומחר ייצטרכו
    ארגז כלים חדש
  • 8:59 - 9:01
    כלים כמו זה שתיארתי.
  • 9:01 - 9:05
    והם ייצטרכו כימיה, זו הנקודה.
  • 9:05 - 9:08
    היופי במדע הוא שברגע שפיתחתם את הכלים,
  • 9:08 - 9:10
    הם שם.
  • 9:10 - 9:11
    הם שם לתמיד,
  • 9:11 - 9:14
    וכל אחד יכול להרים אותם ולהשתמש בהם,
  • 9:14 - 9:17
    ולקיים את הבטחת הננו-טכנולוגיה.
  • 9:17 - 9:20
    תודה לכם על זמנכם,
    אני מעריך זאת.
  • 9:20 - 9:22
    (מחיאות כפיים)
Title:
הצעד הבא בננו-טכנולוגיה
Speaker:
ג'וג' טולווסקי
Description:

בכל שנה שבב הסיליקון של המחשב מתכווץ בחצי ומכפיל את כוחו, ומאפשר למכשירינו להפוך ניידים ונגישים יותר. אך מה יקרה כאשר לא נוכל לכווץ יותר את השבבים? ג'ורג' טולווסקי חוקר את העולם החדש והבלתי נראה של ננו-חומרים. עבודתו הנוכחית: פיתוח תהליכים כימיים הנדרשים לבניית מעגלים חשמליים, ממש באותה דרך בה אורגניזמים חיים בונים מבנים אלגנטים, מגוונים ומורכבים. האם תהליכים אלו טומנים בחובם את הסוד לדור הבא של מחשוב?
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
09:35

Hebrew subtitles

Revisions Compare revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.