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“足夠好”爺爺的時間簡史

2020-08-03 03:34:33甜甜圈
發明與創新·中學生 2020年1期
關鍵詞:實驗室

甜甜圈

20世紀40年代

北京時間2019年10月8日17時45分,瑞典皇家科學院宣布將諾貝爾化學獎聯合授予美國科學家約翰·古迪納夫、斯坦利·惠廷漢姆以及日本科學家吉野彰,以表彰他們在鋰離子電池領域的研發工作。

據諾貝爾委員會介紹,古迪納夫于1922年出生,目前是美國德州大學奧斯汀分校的教授。今年98歲的他成為諾貝爾獎歷史上最年長的獲獎者。

約翰·古迪納夫(John Goodenough)的姓氏用中文直譯為“足夠好”,然而他的成長經歷卻并不太好。

1940年,古迪納夫考上美國耶魯大學時父親只給了他35美元(學費為900美元),大學期間他只得靠給富家子弟做家教付了學費。本來選擇古典文學系的他上了一年學后發現自己患了閱讀障礙癥,不得不轉到數學系,為了湊學分學過兩門化學課。

畢業后古迪納夫又趕上第二次世界大戰,他加入了美國空軍,不過沒有當成飛行員,而是被派到太平洋上的一個海島上測量氣象數據。他的職責是提供戰時戰術飛機穿越大西洋所需的氣象預報。

盡管當時噴流還沒有被發現,古迪納夫還是計算出了對戰爭至關重要的航班預計到達時間。一次,艾森豪威爾將軍(當時盟軍的最高指揮官)的專機從位于紐芬蘭斯蒂芬森的空軍基地起飛,在古迪納夫預計到達時間的6分鐘內安全在巴黎降落。

20世紀50年代

1952年,古迪納夫加入由美國政府資助的麻省理工學院林肯實驗室,并與其他電氣工程師共同開發了數字計算機第一個隨機存取存儲器的鐵磁存儲器核心。

在林肯實驗室工作期間,古迪納夫制定了許多基本的磁學規則,這是他對科學的第一次重大貢獻。1955年,他還與日本學者金森順次郎共同提出了“古迪納夫-金森法則”。

20世紀70年代

20世紀70年代初,第一次石油危機爆發后,全球實行汽油定量供應。同時,美國政府規定林肯實驗室等由聯邦政府資助的機構應將其研究應用于具體的工程,這意味著古迪納夫的基礎科學研究將得不到任何支持。在這種情況下,古迪納夫將注意力轉向材料研究,關注鈉離子的導電性和能量儲存。

1976年,牛津大學邀請古迪納夫領導學校的無機化學實驗室,古迪納夫在該校延續了他在林肯實驗室從事的電池研究工作。

1979年,古迪納夫指出,使用鋰鈷氧化物作為鋰離子充電電池的陰極有可能用金屬鋰以外的陽極實現高密度的儲能。這一發現促進了富碳材料的發展,使人們能夠在鋰離子電池中使用穩定且易于管理的負極。

20世紀90年代

1991年,古迪納夫的技術被用于索尼推出的第一款商用鋰離子電池。現在,世界各地的手機和其他便攜式無線設備、電動工具、混合動力汽車以及越來越多的風能和太陽能電池都使用這種陰極材料。

21世紀2012年,90歲的古迪納夫向液態電池的毒性污染發起挑戰,開始研究固態電池,以提升電池的容量和安全性,以及如何用更廉價、易得的鈉來取代鋰。

2019年,97歲的古迪納夫獲得諾貝爾化學獎,成為有史以來年齡最大的諾獎得主。他的學生稱,直到現在古迪納夫仍然精力充沛,工作日一般會在早上8點之前開始工作,周末則繼續在家工作一天半。

雖然姓氏為“足夠好”,但古迪納夫從未覺得自己“足夠好”,他表示自己“還要像烏龜一樣,慢慢地走下去”。

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