Catarina Mota: Lek med smarta material

Färg som leder elektricitet, ett fönster som går från klart till ogenomskinligt genom en knapptryckning, en gelé som gör musik. Alla dessa prylar existerar, och Catarina Mota säger: Det är dags att leka med dem. Mota tar oss med på en guidad tur genom överraskande och coola nya material, och menar att det är genom att experimentera, förbättra och ha roligt som vi kommer att lista ut vad de är bra till.

Jag har en vän i Portugal

vars farfar byggde ett fordon av en cykel

och en tvättmaskin, så att han kunde transportera sin familj.

Detta gjorde han för att han inte hade råd med en bil,

men även för att han visste hur man bygger en.

Det fanns en tid när vi förstod hur saker fungerade

och hur de var uppbyggda, så att vi kunde bygga och reparera dem,

eller åtminstone

ta välgrundade beslut om vad vi skulle köpa.

En stor del av denna gör-det-själv-anda

försvann under 1900-talets andra hälft.

Men tack vare "maker"-rörelsen och open source-modellen

återförs nu denna kunskap om hur saker fungerar

och vad de består av till våra liv,

och jag tror att vi behöver ta dem till nästa nivå,

till de komponenter som saker är gjorda av.

I de flesta fall vet vi fortfarande

vad traditionella material såsom papper och textilier är gjorda av

och hur de framställs.

Men nu har vi dessa fantastiska, futuristiska kompositer --

plaster som ändrar form,

färger som leder elektricitet,

pigment som ändrar färg, tyger som lyser.

Låt mig visa er några exempel.

Ledande färg låter oss måla strömkretsar

istället för att använda traditionella

kretskort eller ledningar.

När det gäller det här exemplet som jag håller i min hand,

har vi använt färg för att skapa en sensor som reagerar på min hud

genom att tända den här lilla lampan.

Ledande färg har tidigare använts av konstnärer,

men utvecklingen på senare tid tyder på att vi snart kommer

att kunna använda det i laserskrivare och pennor.

Och här är en plexiglasskiva med tillsats

av färglösa, ljusspridande partiklar.

Detta innebär att medan vanligt plexiglas

bara sprider ljus vid kanterna

lyser den här upp över hela ytan

när jag tänder lamporna runt omkring den.

Två av de kända tillämpningarna för detta material

är inredningsdesign och multi-touch-system.

Termokromiska pigment

ändrar färg vid en given temperatur.

Jag lägger den här på en varm platta

som är inställd på en temperatur aningen högre än omgivingens

och ni kan se vad som händer.

En av de viktigaste tillämpningarna för detta material

är i nappflaskor för barn,

där det indikerar när innehållet har lagom temperatur för att dricka.

Detta är bara några exempel på vad man kallar

smarta material.

Om några år kommer de att finnas i många av de föremål

och teknologier vi använder dagligen.

Vi har måhända inte flygande bilar såsom science fiction har utlovat

men vi kan ha väggar som ändrar färg

beroende på temperaturen

tangentbord som rullas upp

och fönster som blir ogenomskinliga när man slår om en strömbrytare.

Jag är utbildad samhällsvetare,

så varför är jag här idag och pratar om smarta material?

Först och främst för att jag är en "maker".

Jag är nyfiken på hur saker fungerar

och hur de tillverkas,

men även för att jag tror att vi bör har en djupare förståelse

för de beståndsdelar som vår värld utgörs av,

och just nu vet vi inte tillräckligt om

dessa högteknologiska kompositer som vår framtid kommer byggas av.

Smarta material är svåra att framställa i stora kvantiteter.

Det finns knappt någon information om hur man använder dem

och väldigt lite sägs om hur de framställs.

Så för tillfället existerar de mest i en värld

av affärshemligheter och patent

som bara universitet och företag har tillgång till.

Därför startade Kirsty Boyle och jag för tre år sedan

ett projekt vi kallade "Open Materials".

Det är en webbplats där vi,

och vem som helst som vill vara med,

delar experiment, publicerar information,

uppmuntrar andra att bidra närhelst de kan,

och samlar resurser såsom forskningsartiklar

och instruktioner författade av andra "makers" som vi.

Vi skulle önska att den blev en stor,

gemensamt skapad databas

av gör-det-själv-information om smarta material.

Men varför ska vi bry oss om

hur smarta material fungerar och vad de består av?

Först och främst för att vi inte kan forma det vi inte förstår,

och det vi inte förstår och använder

kommer så småningom forma oss.

Föremålen vi använder, kläderna vi har på oss,

husen vi bor i, har alla en stor inverkan

på vårt beteende, vår hälsa och vår livskvalitet.

Om vi lever i en värld byggd av smarta material,

bör vi alltså känna till och förstå dem.

För det andra, och detta är lika viktigt,

har innovation alltid fått näring av lekmän.

Många gånger har amatörer, inte experter,

varit de som uppfunnit och förbättrat

många saker, allt ifrån mountainbikes

till halvledare, persondatorer,

och flygplan.

Den största utmaningen är att materialvetenskapen är komplex

och kräver dyr utrustning.

Men så är inte alltid fallet.

Två forskare på University of Illinois insåg detta

när de publicerade en artikel om en enklare metod

att framställa ledande färg.

Jordan Bunker, som inte hade någon

tidigare erfarenhet av kemi,

läste denna artikel och återupprepade experimentet

endast med hjälp av ämnen och verktyg han kunde hitta

på hyllan i sitt garage.

Han använde en ugn för rostning av bröd

och tillverkade till och med sin egen vortexblandare

utifrån från en instruktion skriven av en annan forskare/maker.

Jordan publicerade sedan sina resultat på nätet,

inklusive alla de saker han hade försökt som inte fungerade,

så att andra kunde studera och upprepa dem.

Jordans huvudsakliga innovation

bestod alltså i att ta ett experiment som tagits fram i ett välutrustat labb

på universitetet

och återskapa det i ett garage i Chicago

endast med hjälp av billiga material och verktyg som han gjorde själv.

Och nu när han publicerat sitt arbete,

kan andra ta vid där han slutade

och tänka ut ännu enklare processer och förbättringar.

Ett annat exempel jag skulle vilja nämna

är Hanna Perner-Wilson's Kit-of-No-Parts.

Målet med hennes projekt är att lyfta fram

materialens uttrycksfullhet

och samtidigt fokusera på kreativiteten och skickligheten hos den som bygger.

Elektronik-kit är kraftfulla

på så sätt att de lär oss hur saker fungerar,

men de begränsningar som är inbyggda i deras design

påverkar hur vi lär oss.

Hannas grepp är att å andra sidan

formulera en serie tekniker

för att skapa ovanliga föremål

som befriar oss från förtillverkade begränsningar

genom att undervisa oss om själva materialen.

Bland Hannahs många imponerande experiment

är detta en av mina favoriter.

"Pappershögtalare"

Det vi ser här är bara ett pappersark

med koppartejp, kopplad till en mp3-spelare

och en magnet.

(Musik: "Happy Together")

Baserat på forskning av Marcelo Coelho på MIT

skapade Hanna en serie av pappershögtalare

av en mängd olika material

från enkel koppartejp till ledande tyg och färg.

Precis som Jordan och många andra "makers"

har Hannah publicerat sina recept

och låter vem som helst kopiera och reproducera dem.

Papperselektronik är en av materialvetenskapens

mest lovande grenar

på så sätt att det låter oss skapa billigare och flexibel elektronik.

Så Hannahs hantverk,

och det faktum att hon delar med sig av sina upptäckter,

öppnar dörrarna för en rad nya möjligheter

som är både estetiskt tilltalande och innovativa.

Det intressanta med "makers"

är att vi skapar utifrån passion och nyfikenhet,

och att vi inte är rädda för att misslyckas.

Vi tacklar ofta problem från okonventionella håll

och upptäcker under tiden alternativa,

eller till och med bättre, sätt att göra saker.

Så ju mer folk experimenterar med material,

ju fler forskare är villiga att dela med sig av sin forskning

och tillverkare av sin kunskap,

desto större är våra chanser att skapa teknologier

som verkligen är till nytta för oss alla.

Jag känner mig lite som Ted Nelson måste ha känt

när han tidigt på 70-talet skrev:

"Ni måste förstå datorer nu."

På den tiden var de enda datorerna stordatorer

som bara forskare brydde sig om

och ingen drömde om att ha en hemma.

Så det är lite konstigt att jag står här och säger:

"Ni måste förstå smarta material nu."

Kom ihåg: att tillägna sig förkunskaper

om teknologier på frammarsch

är det säkraste sättet att försäkra sig om att vi har något att säga till om

när det gäller utformandet av vår framtid.

Tack.

(Applåd)