Δεν έλαβε ποτέ δικαιώματα για τη δουλειά του, παρά μόνο τον μισθό του για έξι δεκαετίες.
Από τον Robert D. McFadden/New York Times
Μέχρι την ανακοίνωση της επιλογής του ως νομπελίστα, ο Goodenough ήταν σχετικά άγνωστος πέρα από τους επιστημονικούς και ακαδημαϊκούς κύκλους και τους εμπορικούς τιτάνες που εκμεταλλεύτηκαν το έργο του. Πέτυχε την εργαστηριακή του ανακάλυψη το 1980 στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, όπου δημιούργησε μια μπαταρία που έχει γεμίσει τον πλανήτη με smartphones, φορητούς υπολογιστές και υπολογιστές tablet, σωτήριες ιατρικές συσκευές όπως καρδιακούς απινιδωτές και καθαρά, αθόρυβα οχήματα, συμπεριλαμβανομένων πολλών Teslas.
Όπως οι περισσότερες σύγχρονες τεχνολογικές εξελίξεις, η πανίσχυρη, ελαφριά, επαναφορτιζόμενη μπαταρία ιόντων λιθίου είναι προϊόν σταδιακής γνώσης επιστημόνων, τεχνικών εργαστηρίων και εμπορικών συμφερόντων εδώ και δεκαετίες. Αλλά για όσους είναι εξοικειωμένοι με την ιστορία της μπαταρίας, η συμβολή του Goodenough θεωρείται ως ο κρίσιμος κρίκος στην ανάπτυξή της, ένας βασικός άξονας της χημείας, της φυσικής και της μηχανικής σε μοριακή κλίμακα.
Το 2019, όταν ήταν 97 ετών και ακόμα ενεργός στην έρευνα στο Πανεπιστήμιο του Τέξας, ο Goodenough έγινε ο γηραιότερος νομπελίστας στην ιστορία, όταν η Βασιλική Σουηδική Ακαδημία Επιστημών ανακοίνωσε ότι θα μοιραζόταν το βραβείο των 900.000 δολαρίων με δύο άλλους που είχαν επίσης σπουδαία συνεισφορά στην ανάπτυξη της μπαταρίας: Τον M. Stanley Whittingham, καθηγητή στο Πανεπιστήμιο Binghamton, State University of New York, και τον Akira Yoshino, επίτιμο συνεργάτης της Asahi Kasei Corporation στο Τόκιο και καθηγητή στο Πανεπιστήμιο Meijo στη Ναγκόγια της Ιαπωνίας.
Ο Dr Goodenough δεν έλαβε ποτέ δικαιώματα για τη δουλειά του, παρά μόνο τον μισθό του για έξι δεκαετίες ως επιστήμονας και καθηγητής στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης, στην Οξφόρδη και στο Πανεπιστήμιο του Τέξας. Μη δείχνοντας μεγάλο ενδιαφέρον για τα χρήματα, παραχώρησε τα περισσότερα από τα δικαιώματά του. Μοιράστηκε επίσης διπλώματα ευρεσιτεχνίας με συναδέλφους του και δώρισε υποτροφίες που συνοδεύουν βραβεία με το όνομα του για έρευνα και υποτροφίες.
Μια συμπαθητική παρουσία από το 1986 στην πανεπιστημιούπολη του Όστιν, όπου κατέπληξε τους συναδέλφους του παραμένοντας δραστήριος και εφευρετικός μέχρι τα 90 του, δούλευε τα τελευταία χρόνια σε μια υπερμπαταρία που, όπως είχε πει, κάποια στιγμή θα μπορούσε να αποθηκεύσει και να μεταφέρει αιολική, ηλιακή και πυρηνική ενέργεια, μεταμορφώνοντας το εθνικό ηλεκτρικό δίκτυο και που ίσως να έφερνε επανάσταση στη ζωή των ηλεκτρικών αυτοκινήτων της μεσαίας κατηγορίας, προσφέροντας απεριόριστες αποστάσεις και ευκολία επαναφόρτισης μέσα σε λίγα λεπτά.
Ένας αφοσιωμένος Επισκοπικός, ο Dr Goodenough διατηρούσε μια ταπετσαρία του Μυστικού Δείπνου στον τοίχο του εργαστηρίου του. Η απεικόνιση των Αποστόλων να μιλούν μεταξύ τους, σαν επιστήμονες που αμφισβητούν μια θεωρία, του θύμιζε, είχε πει, μια θεϊκή δύναμη που του είχε ανοίξει τις πόρτες σε μια ζωή που είχε ξεκινήσει με ελάχιστες υποσχέσεις.
Ήταν, όπως είχε γράψει στα απομνημονεύματα του «Witness to Grace» (2008), το ανεπιθύμητο παιδί ενός αγνωστικιστή καθηγητή θρησκευτικών στο Πανεπιστήμιο του Γέιλ και μιας μητέρας με την οποία δεν δέθηκε ποτέ. Χωρίς φίλους, εκτός από τρία αδέρφια, έναν οικογενειακό σκύλο και μια υπηρέτρια, ήταν μοναχικός και δυσλεκτικός, ενώ η οικογένεια του τον έστειλε σε ιδιωτικό οικοτροφείο στα 12 του.
Με υπομονή, βοήθεια από ψυχολόγους και έντονους αγώνες για την αυτοβελτίωση του κατάφερε τελικά να ξεπεράσει όλες τις αναγνωστικές του αναπηρίες. Σπούδασε Λατινικά και Ελληνικά στο Γκρότον, κατέκτησε τη γνώση των μαθηματικών στο Γέιλ, σπούδασε επίσης μετεωρολογία υπηρετώντας στην Πολεμική Αεροπορία Στρατού κατά τη διάρκεια του Β’ Παγκοσμίου Πολέμου, ενώ διδάχτηκε φυσική από τους Clarence Zener, Edward Teller και Enrico Fermi στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο, όπου απέκτησε διδακτορικό δίπλωμα το 1952.
Στο Lincoln Laboratory του M.I.T., τις δεκαετίες του 1950 και του 1960, ήταν μέλος ομάδων που βοηθούσαν να τεθούν οι βάσεις για τη μνήμη τυχαίας πρόσβασης (RAM) σε υπολογιστές και ανέπτυξαν σχέδια για το πρώτο σύστημα αεράμυνας της χώρας. Το 1976, καθώς η ομοσπονδιακή χρηματοδότηση για το M.I.T. τελείωσε, μετακόμισε στην Οξφόρδη για να διδάξει και να διαχειριστεί ένα εργαστήριο χημείας, όπου ξεκίνησε την έρευνά του για τις μπαταρίες.
Ουσιαστικά, μια μπαταρία είναι η συσκευή που κάνει τα ηλεκτρικά φορτισμένα άτομα, γνωστά ως ιόντα, να μετακινούνται από τη μια πλευρά στην άλλη, δημιουργώντας ένα ηλεκτρικό ρεύμα που τροφοδοτεί οτιδήποτε συνδέεται με αυτήν. Οι δύο πλευρές, που ονομάζονται ηλεκτρόδια, συγκρατούν φορτία -άνοδος και κάθοδος. Το μέσο μεταξύ τους, μέσω του οποίου ταξιδεύουν τα ιόντα, είναι ένας ηλεκτρολύτης.
Όταν μια μπαταρία απελευθερώνει ενέργεια, τα θετικά φορτισμένα ιόντα μεταφέρονται από την άνοδο στην κάθοδο, δημιουργώντας ρεύμα. Μια επαναφορτιζόμενη μπαταρία είναι συνδεδεμένη σε μια πρίζα για να τραβήξει ηλεκτρισμό, αναγκάζοντας τα ιόντα να επιστρέψουν στην άνοδο, όπου αποθηκεύονται μέχρι να χρειαστούν ξανά. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την άνοδο, την κάθοδο και τον ηλεκτρολύτη καθορίζουν την ποσότητα και την ταχύτητα των ιόντων και επομένως την ισχύ της μπαταρίας.
Ο σύγχρονος κόσμος αναζητά εδώ και καιρό μπαταρίες που να είναι ασφαλείς, αξιόπιστες, φθηνές και ισχυρές. Η πρώτη μπαταρία εφευρέθηκε το 1800 από τον Alessandro Volta, ο οποίος στοίβαξε δίσκους από χαλκό και ψευδάργυρο και τους συνέδεσε με ένα πανί εμποτισμένο με αλμυρό νερό. Με καλώδια συνδεδεμένα σε δίσκους και στα δύο άκρα, η μπαταρία παρήγαγε ένα σταθερό ρεύμα.
Οι πρώτες μπαταρίες αυτοκινήτων ήταν ως επί το πλείστον μολύβδου οξέος και ογκώδεις, ικανές όταν είναι σε λειτουργία να ανάβουν για παράδειγμα τον κινητήρα και τα φώτα ή να παρέχουν ρεύμα για διάφορα αξεσουάρ, αλλά μέχρι και τα τελευταία χρόνια δεν ήταν αρκετά ισχυρές προκειμένου να κινούν από μόνες τους τούς κινητήρες. Την ίδια στιγμή, τα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης χρησιμοποιούσαν μέχρι πρότινος μπαταρίες ψευδαργύρου-άνθρακα ή νικελίου-καδμίου.
Μόλις ο Dr Goodenough έφτασε στην Οξφόρδη, η Exxon κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ένα σχέδιο του Dr Whittingham, ενός Βρετανού χημικού που απασχολούσε η εταιρεία, για την πρώτη επαναφορτιζόμενη μπαταρία που χρησιμοποιούσε λίθιο για το αρνητικό της ηλεκτρόδιο και δισουλφίδιο τιτανίου για το θετικό, ένα υλικό που δεν είχε χρησιμοποιηθεί προηγουμένως σε μπαταρίες. Φαινόταν μια σημαντική ανακάλυψη επειδή τα ιόντα λιθίου, του ελαφρύτερου μετάλλου, παρήγαγαν υψηλή τάση και λειτουργούσαν σε θερμοκρασία δωματίου. Η μπαταρία του Whittingham ήταν μια πρόοδος, αλλά αποδείχθηκε μη πρακτική. Αν τύγχανε υπερφόρτισης ή αν επαναφορτίζονταν επανειλημμένα, έπαιρνε φωτιά ή προκαλούσε έκρηξη.
Επιδιώκοντας να βελτιώσει το σχεδιασμό, ο Dr Goodenough χρησιμοποίησε επίσης ιόντα λιθίου. Αλλά η διορατικότητά του, που προέκυψε από πειράματα με δύο μεταδιδακτορικούς βοηθούς του, τον οδήγησε στο να κατασκευάσει την κάθοδο με στρώματα λιθίου και οξειδίου του κοβαλτίου, τα οποία δημιουργούσαν θύλακες για τα ιόντα λιθίου. Η διάταξη παρήγαγε επίσης υψηλότερη τάση και έκανε την μπαταρία πολύ λιγότερο ατασθή. Τα κατάφερε μετά από τέσσερα χρόνια.
«Ήταν η πρώτη κάθοδος ιόντων λιθίου με την ικανότητα, όταν τοποθετούνταν σε μπαταρία, να τροφοδοτεί τόσο συμπαγείς όσο και σχετικά μεγάλες συσκευές, μια ποιότητα που την έκανε πολύ ανώτερη από οτιδήποτε άλλο στην αγορά», έγραφε ο Steve LeVine στο «The Powerhouse: Inside the Invention of a Battery to Save the World» (2015). «Είχε ως αποτέλεσμα», πρόσθετε, «μια μπαταρία με διπλάσια έως τριπλάσια ενέργεια από οποιαδήποτε άλλη επαναφορτιζόμενη σε θερμοκρασία δωματίου, και έτσι μπορούσε να είναι πολύ μικρότερη και προσέφερε την ίδια ή καλύτερη απόδοση».
Στην αρχή δεν υπήρχε ενδιαφέρον για την ανακάλυψή του Goodenough. Η Οξφόρδη αρνήθηκε να το κατοχυρώσει με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας και ο ίδιος παραχώρησε τα δικαιώματα του σε έναν βρετανικό ερευνητικό οργανισμό ατομικής ενέργειας. Οι επιστήμονες στην Ιαπωνία και την Ελβετία, την ίδια στιγμή, διαπίστωναν ότι το λίθιο με στρώσεις γραφίτη άνθρακα βελτίωνε την άνοδο.
Η συμβολή του Dr Yoshino, είχε πει η Σουηδική Ακαδημία, ήταν να εξαλείψει το καθαρό λίθιο από την μπαταρία χρησιμοποιώντας μόνο ιόντα λιθίου, τα οποία είναι ασφαλέστερα. Δημιούργησε μια εμπορικά βιώσιμη μπαταρία ιόντων λιθίου για την Asahi Kasei Corporation, η οποία άρχισε να πουλά την τεχνολογία το 1991.
Το 1991, η Sony, αναγνωρίζοντας τις εμπορικές δυνατότητες της αναδυόμενης τεχνολογίας, συνδύασε την κάθοδο του Dr. Goodenough και μια άνοδο άνθρακα για να παράγει την πρώτη ασφαλή επαναφορτιζόμενη μπαταρία ιόντων λιθίου στον κόσμο. Οι αιτήσεις πολλαπλασιάστηκαν. Τα εργαστήρια βρήκαν νέους τρόπους για να συρρικνώνουν τα μεγέθη των μπαταριών, να τα συνδυάζουν και να αυξάνουν την παραγωγή ενέργειας. Η επανάσταση στις ασύρματες κινητές συσκευές και τις εφαρμογές οχημάτων είχε ήδη ξεκινήσει.
«Η αρχική δομή καθόδου οξειδίου λιθίου-κοβαλτίου του Goodenough εξακολουθεί να χρησιμοποιείται στις μπαταρίες ιόντων λιθίου που βρίσκονται σχεδόν σε όλα τα προσωπικά ηλεκτρονικά είδη, όπως smartphone και tablet», έγραψε η Helen Gregg στο περιοδικό The University of Chicago Magazine το 2016. «Όταν ασχολιόταν με τα οξείδια στην Οξφόρδη, ο Goodenough δεν είχε ιδέα για τον αντίκτυπο που θα είχε η μπαταρία του».
Ο John Bannister Goodenough γεννήθηκε στην Τζένα της Γερμανίας, στις 25 Ιουλίου 1922 και ήταν το δεύτερο από τα τέσσερα παιδιά του Erwin και της Helen (Lewis) Goodenough. Ο πατέρας του τελείωνε τις μεταπτυχιακές σπουδές του στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης και η οικογένεια επέστρεφε στις Ηνωμένες Πολιτείες όταν ο John ήταν βρέφος και εγκαταστάθηκε στο Γούντμπριντζ του Κονέκτικατ, αφού ο πατέρας του εντάχθηκε στη σχολή του Γέιλ προκειμένου να διδάξει συγκριτική θρησκεία (σύγκριση των δογμάτων και των πρακτικών, των θεμάτων και των επιπτώσεων των θρησκειών του κόσμου).
Σε μια συνέντευξη του το 2017, ο Dr Goodenough είχε πει ότι ο ίδιος και τα αδέρφια του, Ward, James και Hester, είχαν «αταίριαστους» γονείς που ήταν «απόμακροι» με τα παιδιά τους. Ο John πάλεψε επίσης με μία αδιάγνωστη δυσλεξία και θεωρούνταν καθυστερημένος μαθητής στα τοπικά δημοτικά σχολεία. Ως έφηβος στο σχολείο Γκρότον στη Μασαχουσέτη, έκανε διαφόρες προσωπικές προσαρμογές για να αντιμετωπίσει τη δυσλεξία.
«Το ξεπέρασα κατά μία έννοια», είχε θυμηθεί. «Ήμουν σε θέση να διαβάζω με μηχανικό τρόπο. Και κάλυψα ελαφρώς τα προβλήματα μου αποφεύγοντας τα αγγλικά και την ιστορία και εστιάζοντας στα μαθηματικά και τις γλώσσες —έξι χρόνια λατινικά και τέσσερα ελληνικά». Τα αυστηρά εκπαιδευτικά πρότυπα στο Γκρότον και στο Γέιλ έδωσαν επίσης δομή στη ζωή του, είχε πει.
Ο Dr Goodenough το 1951 παντρεύτηκε την Irene Wiseman. Δεν είχαν παιδιά. Εκείνη πέθανε το 2016. Άφησε πίσω του μια ετεροθαλή αδερφή, την Ursula W. Goodenough, και έναν ετεροθαλή αδερφό, τον Daniel A. Goodenough, οι οποίοι είναι και οι δύο επίτιμοι καθηγητές βιολογίας. Ο Dr Goodenough κατείχε την πολυετή έδρα της Virginia H. Cockrell στη μηχανική στο Πανεπιστήμιο του Τέξας.
Έγραψε οκτώ βιβλία και περισσότερα από 800 άρθρα για επιστημονικά περιοδικά. Οι τιμητικές του διακρίσεις περιελάμβαναν το Βραβείο Ιαπωνίας, το Βραβείο Ενρίκο Φέρμι, το Βραβείο Τσαρλς Σταρκ Ντρέιπερ, το Βραβείο Γουέλς στη Χημεία και το Εθνικό Μετάλλιο της Επιστήμης, το οποίο του δόθηκε από τον Πρόεδρο Barrack Obama το 2011.
– Ο Alex Traub και ο Chang Che συνέβαλαν στο αφιέρωμα.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου