In the ocean, what is the common point between oil, plastic and radioactivity?
Nell’oceano, cosa hanno in comune petrolio, plastica e radioattività?
On the top line, this is the BP oil spill: billions of barrels of oil gushing in the Gulf of Mexico. The middle line is millions of tons of plastic debris accumulating in our ocean, and the third line is radioactive material leaking from Fukushima nuclear power plant in the Pacific Ocean.
Al primo posto, la fuoriuscita di petrolio della BP: milioni di barili di petrolio riversati nel Golfo del Messico. Al secondo posto, milioni di tonnellate di rifiuti di plastica che si accumulano nell’oceano. E al terzo posto, il materiale radioattivo che fuoriesce dalla centrale nucleare di Fukushima nell’Oceano Pacifico.
Well, the three big problems have in common that they are man-made problems but they are controlled by natural forces. This should make us feel very, terribly awful as much as it should make us feel hopeful, because if we have the power to create these problems, we may as well have the power to remediate these problems.
Bene, questi tre grandi problemi hanno in comune la causa, che è l’uomo, ma sono controllati dalle forze della natura. Ciò dovrebbe farci sentire terribilmente in colpa tanto quanto dovrebbe darci speranza, perché se abbiamo il potere di creare questi problemi, possiamo anche avere il potere di porvi rimedio.
But what about natural forces? Well, that's exactly what I want to talk about today, is how we can use these natural forces to remediate these man-made problems. When the BP oil spill happened,
E le forze della natura? È proprio ciò di cui ho intenzione di parlarvi oggi; come usare queste forze della natura per rimediare a questi problemi causati dall’uomo. Quando c’è stata la fuoriuscita di petrolio della BP,
I was working at MIT, and I was in charge of developing an oil spill-cleaning technology. And I had a chance to go in the Gulf of Mexico and meet some fishermen and see the terrible conditions in which they were working. More than 700 of these boats, which are fishermen boats repurposed with oil absorbent in white and oil containment in orange, were used, but they only collected three percent of the oil on the surface, and the health of the cleaners were very deeply affected.
lavoravo al MIT, ed ero responsabile dello sviluppo di una tecnologia per ripulire le perdite di petrolio. Ebbi l’opportunità di andare nel Golfo del Messico, di incontrare alcuni pescatori, e di vedere le terribili condizioni di lavoro in cui versavano. Furono usate più di 700 di queste imbarcazioni, che sono barche di pescatori riciclate dotate di un oleo assorbente in bianco e di un prodotto di contenimento in arancione, ma raccolsero solo il 3% del petrolio in superficie, e la salute degli addetti alla pulizia ne risentì pesantemente.
I was working on a very interesting technology at MIT, but it was a very long-term view of how to develop technology, and it was going to be a very expensive technology, and also it would be patented. So I wanted to develop something that we could develop very fast, that would be cheap, and that would be open-source, so, because oil spills are not only happening in the Gulf of Mexico, and that would be using renewable energy. So I quit my dream job, and I moved to New Orleans, and I kept on studying how the oil spill was happening.
Stavo lavorando su una tecnologia molto interessante al MIT, ma era un progetto a lungo termine su come sviluppare una tecnologia, che sarebbe stata molto costosa, e brevettata. Io invece volevo sviluppare qualcosa che si potesse costruire in modo economico e velocemente, e che fosse open source, perché le perdite di petrolio non avvengono solo nel Golfo del Messico, e ciò significava utilizzare energie rinnovabili. Lasciai il lavoro dei miei sogni, e andai a New Orleans, per continuare a studiare come avvengono le perdite di petrolio.
Currently, what they were doing is that they were using these small fishing boats, and they were cleaning clean lines in an ocean of dirt. If you're using the exact same amount of surface of oil absorbent, but you're just paying attention to natural patterns, and if you're going up the winds, you can collect a lot more material. If you're multiplying the rig, so you multiply how many layers of absorbent you're using, you can collect a lot more. But it's extremely difficult to move oil absorbent against the winds, the surface currents and the waves. These are enormous forces. So the very simple idea was to use the ancient technique of sailing and tacking of the wind to capture or intercept the oil that is drifting down the wind. So this didn't require any invention. We just took a simple sailing boat and we tried to pull something long and heavy, but as we tacked back and forth, what we lost was two things: we were losing pulling power and direction.
Al momento, quello che si fa, è usare queste piccole imbarcazioni da pesca, e pulire delle strisce di acqua nell’oceano inquinato. Se si utilizza la stessa quantità di superficie di oleo assorbente, ma si presta solo attenzione ai pattern naturali, e si risalgono le correnti ventose, si può raccogliere molto più materiale. Se si aumenta l’attrezzatura, si aumentano i livelli di assorbente che si stanno usando, e si riesce a raccogliere molto di più. Ma è estremamente difficile spostare l’oleo assorbente controvento, sfidando correnti e onde. Sono forze imponenti. L’idea più semplice fu quella di usare l’antica tecnica della vela, ossia virare in base alla direzione del vento per catturare o intercettare il petrolio che va alla deriva sospinto dal vento. Ciò non comportò alcuna invenzione. Prendemmo una semplice barca a vela e cercammo di tirare qualcosa di lungo e pesante, ma mentre viravamo avanti e indietro, perdevamo due cose: forza di trazione e direzione.
And so, I thought, what about if we just take the rudder from the back of the boat to the front, would we have better control? So I built this small sailing robot with the rudder at the front, and I was trying to pull something very long and heavy, so that's a four-meter-long object just to pull, and I was surprised with just a 14-centimeter rudder, I could control four meters of absorbent. Then I was so happy that I kept playing with the robot, and so you see the robot has a front rudder here. Normally it's at the back. And, playing, I realized that the maneuverability of this was really amazing, and I could avoid an obstacle at the very last second, more maneuverable than a normal boat.
Così, pensai: e se provassimo a mettere il timone a prua, non guadagneremmo più controllo? Costruii quindi questo piccolo robot a vela con il timone a prua, e cercai di trascinare qualcosa di molto lungo e pesante. Quello è un oggetto di 4 metri di lunghezza, e fu una sorpresa, perché con un timone di soli 14 centimetri, potevo controllare 4 metri di assorbente. Ero così felice che continuai a giocare con il robot, e vedete qui, il robot, ha un timone a prua. In genere sta a poppa. Giocando mi resi conto che la manovrabilità di questo modello era sorprendente, e potevo evitare gli ostacoli fino all’ultimo momento, era più manovrabile di un’imbarcazione normale.
Then I started publishing online, and some friends from Korea, they started being interested in this, and we made a boat which has a front rudder and a back rudder, so we started interacting with this, and it was slightly better, although it was very small and a bit off balance, but then we thought, what if we have more than two points of control? What if the entire boat becomes a point of control? What if the entire boat changes shape?
Poi iniziai a pubblicare online, alcuni amici della Corea se ne interessarono, e costruimmo un’imbarcazione con un timone a poppa e uno a prua, iniziammo ad interagire con questo modello, che era leggermente migliore, ma era molto piccolo e un po’ sbilanciato, ma poi pensammo: e se avessimo più di due punti di controllo? E se l’intera imbarcazione fosse un punto di controllo? E se l’intera imbarcazione cambiasse forma?
So — (Applause)
Così -- (Applausi)
Thank you very much. (Applause)
Grazie. (Applausi)
And so that's the beginning of Protei, and that's the first boat in history that completely changed the shape of the hull in order to control it, and the properties of sailing that we get are very superior compared to a normal boat. When we're turning, we have the feeling of surfing, and the way it's going up-wind, it's very efficient. This is low speed, low wind speed, and the maneuverability is very increased, and here I'm going to do a small jibe, and look at the position of the sail. What's happening is that, because the boat changes shape, the position of the front sail and the main sail are different to the wind. We're catching wind from both sides. And this is exactly what we're looking [for] if we want to pull something long and heavy. We don't want to lose pulling power, nor direction. So, I wanted to know if this was possible to put this at an industrial level, so we made a large boat with a large sail, and with a very light hull, inflatable, very small footprint, so we have a very big size and power ratio.
Quello fu l’inizio di Protei, la prima imbarcazione della storia che cambiò completamente la forma dello scafo per assumerne il controllo, e le proprietà della vela che ne conseguono sono di gran lunga superiori a quelle di un’imbarcazione normale. Quando viriamo, abbiamo la sensazione di fare surf, e il modo in cui va sopravento è molto efficiente. Questo si traduce in velocità contenuta, velocità del vento ridotta, maggiore manovrabilità - qui mi vedete in una piccola virata di bordo, osservate la posizione della vela. Quello che succede è che, poiché la barca cambia forma, la posizione della vela di prua e di quella maestra sono diverse rispetto al vento. Prendiamo vento da entrambe le parti. Ed è proprio quello che vogliamo per riuscire a trascinare qualcosa di lungo e pesante. Non vogliamo perdere forza di trazione, né direzione. Volevo sapere se era possibile produrla su scala industriale, quindi costruimmo una grande barca con una grande vela, e con uno scafo molto leggero, gonfiabile, a basso impatto ecologico, e qui abbiamo un ottimo rapporto tra forza e dimensioni.
After this, we wanted to see if we could implement this and automate the system, so we used the same system but we added a structure to it so we could activate the machine. So, we used the same bladder-inflated system, and we took it for testing. So this is happening in the Netherlands. We tried in the water without any skin or ballast just to see how it works. And then we mounted a camera for controlling it, but quickly we saw that we would need a lot more weight at the bottom, so we had to take it back to the lab, and then we built a skin around it, we put batteries, remote controllers, and then we put it in the water and then we let it go in the water and see how well it would work, so let some rope out, and hope it's going to work, and it worked okay, but we still have a long way. Our small prototype has given us good insight that it's working very well, but we still need to work a lot more on this.
In seguito, cercammo di capire se potevamo implementare e automatizzare questo sistema. Ci servimmo dello stesso sistema ma con l’aggiunta di una struttura per attivare la macchina. Utilizzammo lo stesso sistema gonfiabile a camera ad aria, e lo testammo. Qui eravamo in Olanda. Provammo in acqua senza scafo o zavorra, tanto per vedere se funzionava. Poi montammo una telecamera per controllarla, ma ci rendemmo subito conto che avevamo bisogno di più peso in fondo, la riportammo in laboratorio, ci aggiungemmo lo scafo, ci piazzammo batterie, telecomandi, poi la mettemmo in acqua, la lasciammo andare per vedere come andava, allentammo le cime e ci mettemmo a sperare. Funzionò abbastanza bene ma abbiamo ancora molto da fare. Il nostro piccolo prototipo ci ha fornito una buona comprensione sul corretto funzionamento ma dobbiamo ancora lavorarci sopra parecchio.
So what we are doing is an accelerated evolution of sailing technology. We went from a back rudder to a front rudder to two rudders to multiple rudders to the whole boat changing shape, and the more we are moving forward, and the more the design looks simple and cute. (Laughter)
Stiamo realizzando un’evoluzione accelerata della tecnologia velica. Siamo passati da un timone a poppa a uno a prua, poi a due timoni, a più timoni fino a un’intera imbarcazione che cambia forma, e più andiamo avanti, più il design acquista semplicità e diventa carino. (Risate)
But I wanted to show you a fish because -- In fact, it's very different from a fish. A fish will move because -- by changing like this, but our boat is propelled by the wind still, and the hull controls the trajectory.
Io volevo mostrarvi un pesce perché -- ma in effetti, è molto diversa da un pesce. Un pesce si muove perché – si muove così, mentre la nostra barca è azionata ancora dal vento, e lo scafo controlla la traiettoria.
So I brought to you for the first time on the TED stage Protei Number Eight. It's not the last one, but it's a good one for making demos.
Vi ho portato, per la prima volta qui sul palcoscenico di TED, Protei Numero 8. Non è l’ultima versione, ma è perfetta per le demo.
So the first thing as I show you in the video is that we may be able to control the trajectory of a sailing boat better, or we may be able to never be in irons, so never facing the wind, we always can catch the wind from both sides. But new properties of a sailing boat. So if you're looking at the boat from this side, this might remind you of an airplane profile. An airplane, when you're moving in this direction, starts to lift, and that's how it takes off. Now, if you're taking the same system, and you're putting vertical, you're bending, and if you're moving this way forward, your instinct will tell you that you might go this way, but if you're moving fast enough, you might create what we call lateral lift, so we could get further or closer to the wind.
La prima cosa, come vi mostro nel video, è che potremo controllare meglio la traiettoria di una barca a vela, o che potremo non essere mai ai ferri, e quindi mai rivolti verso il vento, riusciremo a catturare il vento da entrambe le parti. Nuove proprietà rispetto a una barca a vela. Se guardate la barca da questa parte, vi ricorderà il profilo di un aeroplano. Un aeroplano, quando ci si muove in questa direzione, inizia a sollevarsi, e poi decolla così. Ora, se prendete lo stesso sistema, e siete in verticale, vi piegate, e se vi muovete in avanti così, l’istinto vi potrebbe dire che andrete così, ma se vi muovete abbastanza velocemente, potreste creare quello che chiamiamo sollevamento laterale, per allontanarsi o avvicinarsi al vento.
Other property is this: A normal sailing boat has a centerboard here and a rudder at the back, and these two things are what creates most resistance and turbulence behind the boat, but because this doesn't have either a centerboard or a rudder, we hope that if we keep working on this hull design we can improve and have less resistance.
Un’altra proprietà è questa: una barca a vela normale con una deriva qui e un timone dietro, e questi due elementi sono ciò che crea più resistenza e più turbolenza dietro la barca, ma poiché qui non ci sono né una deriva né un timone, speriamo che se continuiamo a lavorare sul design dello scafo, riusciremo a migliorare e ad avere più resistenza.
The other thing is, most boats, when they reach a certain speed, and they are going on waves, they start to hit and slap on the surface of the water, and a lot of the energy moving forward is lost. But if we're going with the flow, if we pay attention to natural patterns instead of trying to be strong, but if you're going with the flow, we may absorb a lot of environmental noises, so the wave energy, to actually save some energy to move forward.
L’altro aspetto è che, molte barche, quando raggiungono una certa velocità, e solcano le onde, iniziano a colpire e sbattere sulla superficie dell’acqua, e molta energia per spostarsi in avanti viene perduta. Ma se seguiamo il flusso, se prestiamo attenzione al movimento naturale anziché servirci della forza, se seguiamo il flusso, potremmo assorbire molti rumori ambientali, e quindi l’energia delle onde, e risparmiare davvero un po’ di energia per spostarsi in avanti.
So we may have developed the technology which is very efficient for pulling something long and heavy, but the idea is, what is the purpose of technology if it doesn't reach the right hands?
Possiamo anche aver sviluppato una tecnologia che è molto efficiente per trainare qualcosa di lungo e pesante, ma l’idea è questa: qual è lo scopo della tecnologia se non arriva nelle mani giuste?
Normal technology or innovation happens like this: Somebody has an interesting idea, some other scientist or engineer, they take it to the next level, they make a theory about it and maybe they patent it, and then some industry will make a contract of exclusivity to manufacture and sell it, and then, eventually, a buyer will buy it, and we hope that they are going to use [it] for a good purpose. What we really want is that this innovation happens continuously. The inventor and engineers and also the manufacturers and everybody works at the same time, but this would be sterile if this was happening in a parallel and uncrossed process. What you really want is not a sequential, not parallel development. You want to have a network of innovation. You want everybody, like we're doing now, to work at the same time, and that can only happen if these people all together decide to share the information, and that's exactly what open hardware is about. It's to replace competition by collaboration. It's to transform any new product into a new market. So what is open hardware? Essentially, open hardware is a license. It's just an intellectual property setup. It means that everybody is free to use, modify and distribute, and in exchange we only ask for two things: The name is credited -- the name of the project -- and also the people who make improvement, they share back with the community. So it's a very simple condition.
L’innovazione o la tecnologia normale si sviluppano così. Qualcuno ha un’idea interessante, un altro scienziato, o un ingegnere, la porta al livello successivo, ne elaborano una teoria e forse la brevettano, e poi un’industria stipula un contratto di esclusiva per produrla e venderla, e alla fine, un compratore la acquista, e noi ci auguriamo che la usino a scopi nobili. Quello che desideriamo è che questa innovazione accada di continuo. L’inventore e gli ingegneri, e anche i produttori e tutti coloro che lavorano insieme, ma ciò sarebbe sterile se succedesse in un processo parallelo e non incrociato. Quello che uno vuole veramente non è uno sviluppo sequenziale, né parallelo. Uno vuole avere una rete di innovazione. Si vuole che tutti, come stiamo facendo adesso, lavorino insieme, e questo succede solo se queste persone tutte insieme decidono di condividere le informazioni, ed è esattamente questo il significato di hardware libero. Sostituire la competizione con la collaborazione. Trasformare ogni prodotto nuovo in un nuovo mercato. Ma cos’è l’hardware libero? Sostanzialmente, l’hardware libero è una licenza. Una disposizione di proprietà intellettuale. Significa che tutti possono usare, modificare e distribuire liberamente, e in cambio si chiedono solo due cose. Che venga accreditato il nome – il nome del progetto -- ed anche che la gente che apporta migliorie, le condivida con la comunità. Una condizione semplicissima.
And I started this project alone in a garage in New Orleans, but quickly after I wanted to publish and share this information, so I made a Kickstarter, which is a crowd-fundraising platform, and in about one month we fundraised 30,000 dollars. With this money, I hired a team of young engineers from all over the world, and we rented a factory in Rotterdam in the Netherlands. We were peer-learning, we were engineering, we were making things, prototyping, but most importantly we were trying our prototypes in the water as often as possible, to fail as quickly as possible, to learn from. This is a proud member of Protei from Korea, and on the right side, this is a multiple-masts design proposed by a team in Mexico. This idea really appealed to Gabriella Levine in New York, and so she decided to prototype this idea that she saw, and she documented every step of the process, and she published it on Instructables, which is a website for sharing inventions. Less than one week after, this is a team in Eindhoven, it's a school of engineering. They made it, but they eventually published a simplified design. They also made it into an Instructable, and in less than one week, they had almost 10,000 views, and they got many new friends. We're working on also simpler technology, not that complex, with younger people and also older people, like this dinosaur is from Mexico. (Laughter)
Ho iniziato questo progetto da solo in un garage di New Orleans, ma subito dopo ho voluto pubblicare e condividere queste informazioni, e ho fatto un Kickstarter, che è una piattaforma di raccolta fondi collettiva, e in un mese circa abbiamo raccolto 30.000 dollari. Con questi soldi, ho assunto un team di giovani ingegneri di tutto il mondo, ed abbiamo affittato una fabbrica a Rotterdam in Olanda. Insieme abbiamo imparato, costruito, abbiamo fatto prototipi, ma soprattutto abbiamo testato i nostri prototipi in acqua il più possibile, per sbagliare e imparare dai nostri errori in tempi rapidi. Qui vedete un orgoglioso membro coreano di Protei, e a destra, un progetto a più alberi proposto da un gruppo in Messico. L’idea piacque molto a Gabriella Levine di New York, che decise di realizzare un prototipo, documentò ogni passo del procedimento, e lo pubblicò su Instructables, un sito Web dove condividere invenzioni. Nel giro di poco meno di una settimana, ecco il team di Eindhoven, un istituto di ingegneria. Lo hanno realizzato, ma alla fine hanno pubblicato un design semplificato. Ne hanno prodotto uno per Instructables, e in poco meno di una settimana, hanno ricevuto circa 10.000 visite, e hanno tanti nuovi amici. Anche loro stanno lavorando a una tecnologia più semplice, non così complessa, con gente più giovane e meno giovane, come questo dinosauro del Messico. (Risate)
So Protei is now an international network of innovation for selling technology using this shape-shifting hull. And what puts us together is that we have a common, at least, global understanding of what the word "business" is, or what it should be. This is how most work today. Business as usual is saying, what's most important is to make lots of profit, and you'll be using technology for that, and people will be your work force, instrumentalized, and environment is usually the last priority. It will be just a way to, say, greenwash your audience and, say, increase your price tag.
Adesso Protei è un network internazionale di innovazione per la vendita di tecnologie che usano questo scafo mutante. Ciò che ci accomuna è una comprensione comune, o almeno globale, del termine “business” o di ciò che dovrebbe essere. È così che molti lavorano oggi. Si dice gli affari sono affari. Ma ciò che conta sono i profitti, e userete la tecnologia per farlo, e la gente sarà la vostra forza lavoro, saranno strumentali, e l’ambiente ha, come sempre, l'ultima priorità. Sarà un modo per, diciamo così, rendere più "verde" il pubblico e, per così dire, aumentare l’etichetta del prezzo.
What we're trying to do, or what we believe, because this is how we believe the world really works, is that without the environment you have nothing. We have the people so we need to protect each other, yes, and we're a technology company, and profit is necessary to make this happen. (Applause)
Quello che cerchiamo di fare o in cui crediamo, perché crediamo che così funzioni veramente il mondo, è che senza l’ambiente non ci sia niente. Abbiamo la gente e dobbiamo proteggerci a vicenda, certo, siamo un’azienda tecnologica, e i profitti sono necessari per fare le cose. (Applausi)
Thank you very much. (Applause)
Grazie. (Applausi)
If we have the courage to understand or accept that this actually how the world really works, and this is the order of priority that we need to choose, then it makes obvious why we need to choose open hardware for developing environmental technology, because we need to share information.
Se abbiamo il coraggio di comprendere e di accettare che è proprio così che il mondo funziona, e questo è l’ordine di priorità che dobbiamo scegliere, sarà ovvio capire perché sia d'obbligo la scelta dell’hardware libero per sviluppare tecnologie ambientali, o perché dobbiamo condividere le informazioni.
What's next for us?
Cosa ci riserva il futuro?
So, this small machine that you've seen, we're hoping to make small toys like one-meter remote control Protei that you can upgrade -- so replace the remote control parts by Androids, so the mobile phone, and Arduino micro-controller, so you could be controlling this from your mobile phone, your tablet. Then what we want to do is create six-meter versions so we can test the maximum performance of these machines, so we can go at very, very high speed. So imagine yourself. You are laying down in a flexible torpedo, sailing at high speed, controlling the shape of the hull with your legs and controlling the sail with your arms. So that's what we're looking for developing. (Applause)
Questa piccola macchina che avete visto, speriamo di realizzare piccoli apparecchi come il Protei telecomandato di un metro da aggiornare -- sostituire le parti telecomandate con Androidi, il cellulare, e il micro controllore Arduino, in modo da poterlo controllare dal cellulare, dal tablet. Poi vorremmo creare delle versioni da 6 metri in modo da testare le prestazioni massime di tali macchinari, per poter andare a una velocità molto alta. Immaginate. Siete sdraiati su una canoa kayak torpedo flessibile, navigando a vela a gran velocità, controllando la forma dello scafo con le gambe, e la vela con le braccia. Questo è quello che vorremmo realizzare. (Applausi)
And we replace the human being -- to go, for example, for measuring radioactivity, you don't want a human to be sailing those robots -- with batteries, motors, micro-controllers and sensors. This is what our teammates, we dream of at night. We hope that we can sometime clean up oil spills, or we can gather or collect plastic in the ocean, or we can have swarms of our machines controlled by multi-player video game engines to control many of these machines, to monitor coral reefs or to monitor fisheries.
E sostituiremo l’essere umano -- ad esempio, per andare a rilevare la radioattività, è meglio evitare di mandare un essere umano, con batterie, motori, microcontrollori e sensori. Questo è quello che il nostro team sogna di notte. Ci auguriamo un giorno di poter ripulire le perdite di petrolio, oppure di raccogliere la plastica nell’oceano, o di avere una miriade di macchine controllate da motori di videogame multigiocatore per controllare molte di queste macchine, per monitorare le barriere coralline e la pesca.
Our hope is that we can use open hardware technology to better understand and protect our oceans.
Speriamo di poter usare una tecnologia di hardware libero per comprendere e proteggere al meglio gli oceani.
Thank you very much. (Applause) (Applause)
Grazie infinite. (Applausi) (Applausi)