Stanford Ovshinsky mogao bi biti najplodonosniji izumitelj kojeg nikada niste čuli

Teško je gledati oko sebe u današnjem svijetu temeljenom na tehnologiji i ne vidjeti nešto što postoji zbog izumitelja Stanforda R. Ovshinskog. Kad televizor ravnog zaslona uključite jednim klikom daljinskog upravljača, kada Prius tiho prođe pored vas, kad vidite da solarni paneli napajaju dom, kad spremate fotografiju na pametnom telefonu, dijelom treba zahvaliti Ovshinskyu,

Ovshinski je sigurno jedan od najvećih mislilaca i izumitelja za koje nikad niste čuli. Nazvani su Thomasom Edisonom svoje generacije i njegova sjajnost u usporedbi s Albertom Einsteinom. Bio je ispred svog vremena.

Rođen 1922. godine u Akronu u Ohiju židovskim roditeljima koji su emigrirali iz istočne Europe, završio je tek srednjoškolsko obrazovanje i u početku započeo karijeru kao strojar u tvornici koja je izrađivala kalupe za automobilske gume. Nakon što je 1960. godine otišao u Detroit u Michiganu pokrenuti vlastitu tvrtku Energy Conversion Devices, njegovi su izumi privukli široku pozornost u znanstvenoj zajednici. Sprijateljio se s dobitnicima Nobelove nagrade, kao što su II Rabi i Nevill Mott, i uspostavio veze u poslovnom svijetu. Prije nego što je preminuo 2012. u dobi od 89 godina, izumitelj je posjedovao više od 400 patenata.

U vrijeme kada su gigantski, boksovi televizori s katodnim zrakama sjedili u kutovima američkih dnevnih soba, Ovshinsky je zamislio spljošteni televizor na kojem biste se mogli objesiti o zid poput slike i nastavili izmišljati tehnologiju [američki patent br. 3, 271, 591], 1966. godine, pretvara tanke staklene ploče u poluvodiče koji do danas iskrivaju piksele na našim ekranima. Ta ista patentirana tehnologija otada se primjenjuje na mikročipove pametnih telefona koji pohranjuju naše podatke i mogu dovesti u novo poglavlje pohrane podataka. Dok je za eksploataciju ugljena vladalo vrhovno stanje, Ovshinsky je razmišljao o načinima kako iskoristiti energiju od sunca i 1979. je počeo pojednostavljivati ​​masovnu proizvodnju jeftinih solarnih panela [američki patent br. 4, 519, 339]. Potom su ceste postale sve popularnije, a Ovshinsky je istraživačima u jednom od svojih laboratorija rekao da će eksperimentalna baterija koju su mu predstavili u čaši jednog dana napajati automobil koji štedi energiju. To je bilo 1982. godine, a njegova nikl-metal hidridna baterija [američki patent br. 4.623.597] pokreće električna i hibridna vozila od ranih 2000-ih.

Bio je čovjek koji je vidio sutra.

Upravo je to naslov novog biografskog memoara o njegovu životnom djelu, Čovjek koji je vidio sutra: Život i izumi Stanforda R. Ovšinskog, napisali Lillian Hoddeson i Peter Garrett.

Smithsonian.com razgovarao je s Hoddesonom i Garrettom o Ovshinskyu životu, radu i svjetonazoru.

Lillian, pisali ste o desecima znanstvenika, fizičara i izumitelja. Sami imate pozadinu u fizici. Što je Stana učinilo zanimljivom temom za biografiju?

Lillian Hoddeson: Kad je izašla moja prethodna knjiga, predavala sam na Sveučilištu u Illinoisu. Predsjedavajući odjela za povijest Peter Fritzsche dao je knjigu svom ocu za kojeg se ispostavilo da je Hellmut Fritzsche, fizičar koji je radio sa Stanom dugi niz godina. Hellmut me kontaktirao i predložio mi je da moja sljedeća knjiga bude biografija Stana Ovshinskog. U jesen 2005. godine prvi sam put posjetio Stanovu tvrtku ECD, uređaji za pretvorbu energije u predgrađu Detroita. Potpuno me opalio ono što sam vidio, posebno impresivna raznolikost inventivnog rada koji se tamo odvijao. Jednostavno me otpuhao potpuno Priusov pogon Prius koji je inzistirao da vozim. Bilo je potpuno tiho, iz ispušnih plinova izlazi zelena energija i vodena para.

Također me se osobno dojmio Stan i njegova supruga Iris Ovshinsky, i želio sam naučiti više o njima, iako je posao zahtijevao učenje o mnogim temama o kojima nikada prije nisam radio ili proučavao u bilo kojoj dubini. Počeo sam raditi nekoliko intervjua s njim, a otprilike treći put kad sam ih posjetio, u ljeto 2006. godine, dogodilo se da sam nazočna iznenadnoj smrti Iris dok je plivala. Nekako sam postao počasni član obitelji i odlučio sam da napišem biografiju.

Čovjek koji je vidio sutra: život i izumi Stanforda R. Ovshinskog

Prva cjelovita biografija sjajnog izumitelja samouka čije inovacije u informacijskoj i energetskoj tehnologiji nastavljaju oblikovati naš svijet.

Interes Ovshinskog bio je tako opsežan, a on je ipak postigao visok uspjeh u svemu što je činio. Na koji su se način njegovi interesi međusobno informirali?

LH: Stan se iz svoje rane karijere transformirao kao strojar i alatničar. Priča ide: dijelom se počeo zanimati za strojeve i materijale, vodeći ga zajedno s ocem koji je bio sakupljač otpadnih metala u mnogim radnjama strojeva u Akronu, velikom industrijskom gradu. I odluči postati strojnik i alatničar kada završi srednju školu, ali kao takav mislilac kakav je bio, uvijek je bio motiviran za poboljšanje strojeva s kojima je radio i na kraju je shvatio da želi biti izumitelj.

Njegov prvi značajni izum bio je ovaj ogromni teški strug - da je dao ime po svom ocu, Benjaminu Lathe. Bio je to automatizirani strug koji je mogao metalizirati mnogo brže od ostalih tokarilica. Posebno ga je zanimala automatizacija. Kasnije je proučavao kibernetiku, što je interdisciplinarni način za učenje putem komunikacije i kontrola nad životinjama i strojevima.

Peter Garrett: Njegovi različiti interesi definitivno su se međusobno informirali. Rekao bi kasnije u životu kad je pokušavao objasniti kako je došao do novih ideja da je uvijek razmišljao o četiri ili pet različitih problema istovremeno. Imao je nevjerojatnu sposobnost za obavljanje više zadataka. Hranili bi se jedni drugima i na kraju bi on uspostavio vezu; vidio bi analogije ili uspostavio veze koje drugi ljudi nisu vidjeli i smislio nešto novo.

Čini se kao da u našem modernom svijetu teško postoji područje koje se Stan nije dotaknuo. Možete li razgovarati o opsegu njegovih izuma?

PG: Svakako mi je lakše shvatiti opseg njegova rada gledajući međusobnu povezanost otkrića. Presudno otkriće, koje nije bilo samo izum, već znanstveni proboj, bilo je kada je stvorio ono što se danas naziva efekt Ovshinsky, tehniku ​​koja koristi sve veće naponske struje za pretvaranje nekristalnih [ili amorfnih i neurednih] materijala - poput tankih staklenih filmova na primjer - od izolatora do vodiča i natrag na kraju na sklopci. Na primjer, naši TV-evi s ravnim ekranom ovise o tim amorfnim poluvodičima, jer za razliku od kristalnih tranzistora, ovaj materijal možete uzeti i napraviti u vrlo velike listove, tako da vaš ekran ima čitav tanki list amorfnog materijala prekriven malim tranzistorima, svaki od njih koji se prebacuju ili djeluju s tekućim kristalima i uključuju i isključuju piksele.

Prije ovog otkrića vjerovalo se da samo kristalni materijali to mogu učiniti. To je ono što se koristilo za stvaranje mikro-elektroničkih uređaja poput tranzistora. Ljudi iz područja fizike čvrstog stanja i u izradi ovih uređaja svi su vjerovali da morate koristiti kristale.

Ono što je Stan učinio nije se činilo mogućim. To je poprilično uznemirilo objavljivanje njegovih rezultata u New York Timesu i Physical Review Letters u studenom 1968. godine . Bilo je puno ljudi koji su bili jako uznemireni zbog toga, posebno zato što je bio potpuno samoobrazovan. Nije imao znanstveno obrazovanje.

Nikal-metal-hidridna baterija, koja je nastala kad je Stan imao nekolicinu svojih znanstvenika na ECD-u koji su radili na skladištu vodika, omogućio je automobil s vodikom o kojem je Lillian prije govorila.

LH: Postoji taj dramatični trenutak o kojem govorimo u knjizi kada ovi istraživači prvi put naprave ovu nikl-metal hidridnu bateriju u čašu. Donose ga Stanu i on saziva sastanak osoblja kako bi ga demonstrirao. Postoji ta mala baterija - ta sirova eksperimentalna demonstracija - i on kaže grupi, "Jednog dana koji će napajati električni automobil."

I nisu mu vjerovali, ali na kraju je to i učinio.

PG: Razlog zbog kojeg nazivamo knjigu Čovjek koji je vidio sutra jest taj što je gledao vrlo naprijed zamislivši mogući razvoj i implikacije svojih otkrića, pa je predvidio da će ljudi misliti da su potpuno od zidina.

Kad su ga ispitivali za priču New York Timesa o otkriću Ovshinskog efekta, prekidaču praga, novinar ga je upitao: "Što bi ovo moglo biti dobro?" I jedna je stvar koju je rekao glasila: "Pa, mogli biste napraviti televizor koji biste mogli objesiti na zid poput slike."

To je bilo 1968. godine kada su ljudi koristili televizore s katodnim zracima, a ljudi u elektronici smatrali su da je to apsolutno smiješno.

Kažete da će Ovšinski otkriće memorije s promjenom faza imati najviše utjecaja na svijet. Možete li objasniti što je ova tehnologija i kako ona utječe na našu budućnost?

LH: Memorija za promjenu faze je odstupanje Ovsvinskog praga sklopke u kojem ili električni ili laserski impuls mijenja amorfni materijal halkogenida u kristalni; ostaje u tom stanju sve dok ga jači puls ne vrati natrag. Ovo bistabilno svojstvo - što znači da njegov puls ostaje stabilan u više stanja - omogućava prekidaču za pohranu podataka i tako djeluje kao neiscrpna elektronička ili optička memorija.

U usporedbi s trenutno prevladavajućom silicijskom flash memorijom, memorija za promjenu faza je otprilike sto puta brža, zahtijeva manje energije i može se biciklirati mnogo više puta. Budući da proizvođači rade na povećanju brzine i kapaciteta za pohranu čipova flash memorije smanjujući ih, oni će na kraju dostići granicu. Kalkogenidna memorija nema to ograničenje i zbog manjih potreba za energijom zapravo djeluje bolje jer se smanjuje.

Budući da računalna tehnologija igra tako veliku ulogu u našem životu i zato što će Ovshinsky memorija za promjenu faza omogućiti današnjim računalima da rade bolje i omogućiti dizajnerima da u budućnosti izrade naprednije računalne arhitekture, čini se da će to imati sve veći utjecaj.

Pokojni John Ross, bio je kemičar-pionir na Stanfordu, jednom je rekao: „Stan je genij, ali nije znanstvenik.“ Skoro da je imao intuiciju na način koji sam opisuje koristeći riječi poput „osjećati“ ili znajući što su ove nežive čestice koje čine naše „biće“. Možete li pokušati proširiti tu kvalitetu?

PG: U smislu da on kaže: "Vidim atome i molekule i znam što žele raditi", to je zato što je bio sjajan. Mnogo je čitao na raznim područjima, a čitao je vrlo brzo i zadržao sve.

Ljudi bi razgovarali o tome kako bi ga gledali kako čita, a on bi samo okretao stranice poput načina na koji vi ili ja to preskačemo. Sjećao bi se svega što je iz toga i mogao bi se vratiti knjizi godinama kasnije i pronaći točnu stranicu koju je želio navesti. Ta vrsta skladišta informacija bila je jedna stvar.

Drugi je bio zato što nije imao formalno obrazovanje koje bi fizičar imao, nije imao matematičke tehnike za izradu svojih ideja pomoću izračuna. Veoma se oslanjao na vizualizaciju, pa je tamo stvoren taj „osjećaj za atome.“ Iskoristio je svoju inteligenciju, ali pretvorio je je u vizualne slike koje su mu davale intuiciju o tome što možete postići kombiniranjem različitih elemenata.

LH: Drugi pristup koji je Stan koristio bio je taj da je koristio analogije između pojava u različitim područjima.

PG: Jedno vrijeme se počeo zanimati za neurofiziologiju, a zapravo je neko vrijeme pridonosio istraživanju polja. Ali on je mislio da su živčane stanice poput prekidača, a zatim je napravio korak dalje. Zapravo je konstruirao prekidač koji je funkcionirao na način na koji je razumio živčane stanice i stvorio potpuno novu vrstu prekidača. To je bio važan korak prema otkrivanju učinka Ovshinskog.

Iako nije bio školovani znanstvenik, angažirao je puno vrlo pametnih znanstvenika koji će raditi s njim na njegovom istraživanju i pomagati mu objasniti njegov rad na načine koji bi mu teško bili raditi.

Recite nam malo o načinima na koji su Stan - i njegova druga supruga, Irisin - svjetonazor došli do utjecaja na njegove izume?

PG: Važno je uključiti ideju da je velik dio njegovog rada motiviran društvenim i političkim idealima. Svi ti uređaji za alternativnu energiju - baterije, solarni paneli ili automobil na pogon na vodik - bili su to načini ostvarivanja cilja koji su on i Iris identificirali prilikom osnivanja tvrtke, a to je bio pokušaj zamjene fosilnih goriva.

To je bio drugi način na koji je vidio sutra. Predvidio je neke od problema s kojima se sada suočavamo, poput globalnog zagrijavanja. Imati takvu idealističku društvenu viziju bilo mu je jednako važno koliko i izumirati ili slijediti njegova otkrića - i bilo je vrlo važno u načinu na koji vode tvrtku.

Željeli su ECD pretvoriti u utjelovljenje svojih društvenih ideala, što je značilo vrlo velikodušne koristi i podržavalo individualni razvoj - puno obrazovnih koristi za zaposlenike, puno stvari koje su stvorile osjećaj solidarnosti i predanosti ciljevima koje je Stan želio nastaviti.

On nije bio samo sjajan genij, već je ljudima pokušavao poboljšati život. Kada je govorio o svojoj socijalističkoj pozadini, to je bilo u drukčijem smislu od onoga što mnogi od nas imaju o socijalizmu kao filozofije da vlada treba pružiti usluge ili da nacionalizirate industrije - što ga uopće nije zanimalo, Socijalizam je smatrao načinom poboljšanja života ljudima i bio je zaista posvećen tome i u tome je u određenoj mjeri uspio.

LH: Nije ga zapravo zanimalo koliko zarađuje, osim ako je potreban novac za podršku istraživanja koja je željela raditi.

Razgovarajmo o nekim povratnim potezima s kojima se suočio na svom terenu. Bio je visoko cijenjen i prepoznat u svom polju, ali je smatran i autsajderom. Kako su te natjecateljske percepcije utjecale na njega?

LH: Osobno ga je jako povrijedilo. Nisu ga htjeli prihvatiti. Neki od njih osjećali su pomalo zavist što nisu smislili ono što je učinio.

PG: Nije bio namjerno oporbeni lik. Htio je biti prihvaćen, volio je znanost. I mnogi su ga nadareni znanstvenici cijenili. Nekoliko dobitnika Nobelove nagrade, koji bi došli u posjet samo zato što su htjeli razgovarati s njim, prepoznali su kakav je izvorni kreativni um.

LH: Ljudi poput II Rabija.

PG: Rabi koji je svoju Nobelovu nagradu osvojio mnogo ranije i bio je viši državnik u znanstvenoj ustanovi, stvarno ga je pogodio sa Stanom i više puta ga nazivao genijem.

Ali s druge strane, bilo je ljudi koji su ga sumnjičili, koji su smatrali da je šarlatan. Ne sviđa im se način na koji je publicirao njegov rad, što bi se za tadašnjeg znanstvenika smatralo vrlo neprofesionalnim, što je vaše otkriće dobilo na naslovnoj stranici New York Timesa .

Kad je radio na svojim neurološkim istraživanjima na sveučilištu Wayne u Detroitu, rekao je kako je divno što su ga prihvatili i drugi znanstvenici koji su tamo radili i bili zainteresirani za njegovo istraživanje. Rekao je: "Mislio sam da je to znanost", ako bi ljudi dali doprinos, ljudi su vas cijenili i prihvatili. Neprijateljska reakcija koju je dobio kad je najavio svoje otkriće prekidača Ovshinsky sigurno ga je iznenadila i izazvala gađenje.

Mnogi ljudi nazivaju Stana "Einsteinom ili Edisonom ove generacije." Koje će se osobine moći upotrijebiti za opisivanje sljedećeg Stana Ovshinskog?

PG: Imamo počast Berkeleyevog ekonomiste Harleya Shaikena, koji je bio Stanin menadžer, na kraju knjige je rekao: "Bio je posljednji takav", i na neki način je to bio. Bio je proizvod njegova ranog odgoja i tog povijesnog trenutka. Druga stvar u vezi s kojom je na ovo pitanje teško odgovoriti jest ta što obično mogu postojati očite osobine koje bi nastavnici trebali pokušati potaknuti, ali ono što Stan pokazuje je da ne možete stvoriti nekoga takvog. U budućnosti će se pojaviti sjajne, jedinstvene figure, ali njihova jedinstvenost čini ih nepredvidljivim.

Zato ljudi koji su predloženi za usporedbu - Steve Jobs ili Elon Musk - zaista nisu dobre usporedbe.

Bilo bi mi zanimljivo u budućnosti kada dođe neka druga potpuno nepredviđena, sjajna, kreativna osoba, hoće li drugi ljudi reći da je on još jedan Ovshinski.

LH: Stan je bio neka vrsta prijelaznog lika.

PG: Njegova karijera obuhvatila je prijelaz iz industrijskog doba u informacijsko doba. Dakle, ako razmišljate o pitanju nekoga poput Stana koji će se pojaviti u budućnosti, to bi mogla biti trag - nekoga tko ne radi samo u okviru vlastitog vremena - međutim, mi to razumijemo - ali stvarno se vidimo sutra i pomažemo napraviti ovaj prijelaz u neko drugo razdoblje, što je po definiciji nešto što stvarno ne možemo zamisliti dok se ne pojavi.