Стэнфорд Р. Овшинский

Стэнфорд Роберт Овшинский
Стэнфорд Р. Овшинский, август 2005 г.
Рожденный	Стэнфорд Роберт Овшинский ( 1922-11-24 ) 24 ноября 1922 г. Акрон, Огайо , США
Умер	17 октября 2012 г. (17 октября 2012 г.) (89 лет) Блумфилд-Хиллз, Мичиган , США
Национальность	Американский
Род занятий	инженер , учёный и изобретатель
Известный	Никель-металлогидридный аккумулятор Память фазового изменения
Супруги	Норма Рифкин ( м. 1943; див. 1959) Ирис Михайловна Овшинская ( м. 1960; умер в 2006 г.) Роза Янг ( м. 2007 г.)

Стэнфорд Роберт Овшинский (24 ноября 1922 — 17 октября 2012) — американский инженер , учёный и изобретатель , которому за пятьдесят лет было выдано более 400 патентов , в основном в области энергетики и информации. Многие из его изобретений нашли широкое применение. Среди наиболее известных: никель-металлогидридная батарея , которая широко используется в портативных компьютерах , цифровых фотоаппаратах , сотовых телефонах , электрических и гибридных автомобилях ; гибкие тонкопленочные ламинаты и панели для солнечной энергии ; плоские жидкокристаллические дисплеи ; перезаписываемые CD и DVD диски; водородные топливные элементы ; и энергонезависимая память с фазовым изменением .

Овшинский открыл научное поле аморфных и неупорядоченных материалов в ходе своих исследований в 1940-50-х годах в области нейрофизиологии , нервных болезней, природы интеллекта млекопитающих и машин, кибернетики . Аморфные кремниевые полупроводники стали основой многих технологий и отраслей промышленности. Овшинский также отличается тем, что является самоучкой , не имея формального высшего образования или аспирантуры. На протяжении всей его жизни любовь к науке и социальные убеждения были основными двигателями его изобретательской деятельности.

В 1960 году Овшинский и его будущая вторая жена Айрис Дибнер основали Лабораторию преобразования энергии в витрине магазина в Детройте , посвятив лабораторию решению важных социальных проблем с использованием науки и технологий. Сосредоточив внимание на важнейших областях энергетики и информации, их новая компания, преобразованная в 1964 году в Energy Conversion Devices (ECD), стала передовой лабораторией изобретений и разработок, чья продукция создала новые отрасли промышленности, многие из которых были нацелены на производство ископаемого топлива. устаревший. ECD продолжает (благодаря совместным предприятиям и лицензионным партнерам) оставаться ведущей фирмой по производству солнечной энергии и аккумуляторов .

Примерно через год после смерти Ирис Овшинской в ​​августе 2006 года Овшинский покинул ECD и основал новую компанию ООО «Овшинский Инновация», занимающуюся разработкой научной основы новых энергетических и информационных технологий. В октябре 2007 года он женился на Розе Янг, физике, которая работала в ECD над многочисленными энергетическими технологиями, включая гибридный автомобиль с водородным двигателем, а также над видением Овшинского водородной экономики .

Ранний период жизни

Овшинский родился и вырос в промышленном городке Акрон, штат Огайо , тогдашнем центре американской резиновой промышленности. Старший сын родителей- литовских еврейских иммигрантов из рабочего класса, покинувших Восточную Европу примерно в 1905 году, — Беньямина Овшинского из Литвы и Берты Муниц из нынешней Беларуси — Овшинский начал активную общественную деятельность в раннем возрасте во время Великой депрессии . Его пожизненная забота об улучшении жизни рабочих и меньшинств, а также о развитии культуры и интересов промышленности во многом исходит от его отца, который был щедрым, либеральным и высококультурным активистом. Со своей лошадью и повозкой, а позже и грузовиком, Бен Овшинский зарабатывал на жизнь сбором металлолома с заводов и литейных заводов . Акрона Основываясь на примере своего отца и на учениях, предложенных Кругом рабочих , организацией, в основном состоящей из еврейских иммигрантов, которые верили в социальную справедливость , Стэн Овшинский развил глубокую приверженность социальным ценностям, включая трудовые права , гражданские права и гражданские свободы .

Работа в 1950-е годы

Работа машинистом и Бенджамин Сентер Драйв

До окончания средней школы в июне 1941 года Овшинский работал учителем, слесарем-инструментальщиком и слесарем в различных местных цехах, связанных с резиновой промышленностью. Во время Второй мировой войны он и его невеста Норма Рифкин переехали в Аризону , где Овшинский какое-то время работал в инструментальном цехе завода Goodyear в Личфилде, недалеко от Финикса . Вернувшись в Акрон незадолго до окончания войны, Овшинский в конце концов основал собственную машиностроительную компанию Stanford Roberts, первоначально располагавшуюся в сарае. Там он разработал и запатентовал свое первое изобретение — Benjamin Center Drive, названное в честь его отца. Этот уникальный высокоскоростной токарный станок с центральным приводом имел множество важных применений. После того, как Овшинский продал свою компанию компании New Britain Machine Company в Коннектикуте , она была использована для решения национального кризиса по производству артиллерийских снарядов в достаточно больших объемах для нужд военного времени во время Корейской войны . Тем временем Овшинский продолжал развивать свой растущий интерес к человеческому и машинному интеллекту, жадно изучая исследовательскую литературу по нейрофизиологии , неврологическим заболеваниям и кибернетике , кратко переписываясь с Норбертом Винером .

Интеллектуальные машины

В 1951 году Овшинский принял предложение переехать в Детройт и работать в автомобильной промышленности в качестве директора по исследованиям в Hupp Motor Company . Продолжая свою работу над интеллектуальными машинами, он изобрел электроусилитель рулевого управления, но президент Хаппа был против заключения договоренностей с General Motors об использовании этого продукта. Вскоре после этого Стэн и его младший брат Херб Овшинский, талантливый инженер-механик , основали небольшую компанию под названием General Automation в одном из магазинов Детройта. Там Стэн продолжил изучение интеллектуальных машин и приступил к ранним исследованиям и разработкам различных энергетических и информационных технологий. В то же время он начал изучать нейрофизиологию и неврологические заболевания. На основании его ранних работ о нервных импульсах и природе интеллекта в июне 1955 года он был приглашен Медицинской школой Уэйна млекопитающих для участия в новаторских экспериментальных исследованиях мозжечка .

Овитрон

К концу 1950-х годов, работая в General Automation, Овшинский объединил эти разрозненные исследования в одном изобретении . Пересекая научные дисциплины , которые ученые традиционно разделяют, в том числе нейрофизиологию и кибернетику , Стэн изобрел, а Херб Овшинский помог построить механическую модель нервной клетки – аморфный тонкопленочный переключатель, который они назвали Овитроном. Стэн запатентовал устройство, и братья представили его публично в 1959 году в Нью-Йорке . Пытаясь смоделировать способность нервных клеток к обучению, которая, по мнению Стэна, обусловлена ​​пластичностью клеточной мембраны, он использовал свои знания о поверхностях и материалах для создания очень тонких слоев аморфного материала, тем самым новаторски используя наноструктуры . Он создал эти слои путем объединения элементов, особенно из элементов группы 16 под кислородом , известных как халькогениды , включая серу , селен и теллур . Он будет продолжать работать с халькогенидами в своих изобретениях на протяжении десятилетий.

Работа с 1960 года.

Лаборатория преобразования энергии

1 января 1960 года Овшинский и Ирис Мирой Дибнер, на которой он женился вскоре после развода с Нормой Рифкин, основали Лабораторию преобразования энергии для разработки его изобретений в интересах решения социальных проблем, особенно тех, которые они определили в области информации и энергетики. (например, загрязнение окружающей среды и войны из-за нефти). Айрис получила степень бакалавра зоологии в Суортмор-колледже , степень магистра биологии в Мичиганском университете и степень доктора биохимии в Бостонском университете . Продолжая работать над своими атомарными халькогенидными материалами, которые, как понял Овшинский, предлагают уникальные электронно-физические механизмы, он использовал цепные структуры, поперечные связи, полимерные концепции и двухвалентные структурные связи с огромным количеством несвязанных неподеленных пар, чтобы достичь того, что сейчас называется Эффект Овшинского – «эффект, который превращает особые виды стекловидных тонких пленок в полупроводники при приложении низкого напряжения». Применяя этот эффект, он создал новые типы электронных и оптических переключателей, в том числе память с фазовым изменением Ovonic и пороговый переключатель. Первый станет основой его последующих изобретений перезаписываемых компакт-дисков и DVD-дисков, а также других новых компьютерных технологий, включая его когнитивный компьютер. Последний используется в памяти с фазовым изменением, которая выйдет на потребительский рынок в 2017 году. В то время как другие специалисты в области кристаллов создавали устройства на основе объемных материалов, работы Овшинского в 1960-х годах и позже продолжали основываться на тонких пленках и наноструктурах. Осознавая важность своих результатов, Овшинский 21 июня 1961 года подал заявку на патент, а в 1962 году заключил свой первый лицензионный договор на память с фазовым изменением.

Устройства преобразования энергии

К весне 1963 года Овшинские исчерпали сбережения, которыми они первоначально финансировали ECL. Прежде чем искать государственное финансирование, Стэн хотел получить подтверждение важности своей работы от известного ученого. Он позвонил лауреату Нобелевской премии Джону Бардину , соавтору транзистора и соавтору БКШ теории сверхпроводимости . Бардин сразу осознал важность работы Овшинского, но его график не позволял ему посетить ECL в течение пяти месяцев. Стэн ответил: «К тому времени мы разоримся». На его место Бардин послал Хельмута Фриче , физика из Чикагского университета . Фриче очень положительно поддержал работу Овшинского и помог привлечь в лабораторию Овшинского других ученых. Как позже писали Фриче и Брайан Шварц: «В личности Овшинского есть таинственное качество, которое привлекает людей в его сферу, строит дружбу на всю жизнь и пробуждает глубокое уважение и преданность. Встреча с ним оставляет у каждого человека глубокое впечатление о его превосходном интеллекте, его уверенность в себе, его сострадание к улучшению общества в сочетании с уверенностью в том, что его видение может быть реализовано. Его энтузиазм заразителен. В его присутствии чувствуешь, как интересно было бы присоединиться к нему в его начинаниях». Среди многих известных ученых, которые регулярно приезжали в ECL в качестве друзей или сотрудников в течение следующих лет, были Дэвид Адлер , Бардин, Артур Биненсток, Моррел Х. Коэн , Кеничи Фукуи , Уильям Липскомб , сэр Невилл Мотт , Лайнус Полинг , Айседор И. Раби. , Эдвард Теллер , Дэвид Тернбулл , Виктор Вайскопф и Роберт Р. Уилсон . Некоторые присоединились в качестве консультантов или членов совета директоров. Тем временем сообщество ECL создало уникальную продуктивную, неиерархическую, мультикультурную, международную среду, отражающую социальные ценности Стэна и Айрис. В 1964 году Стэн и Айрис изменили название лаборатории на Energy Conversion Devices и перенесли компанию в более просторное помещение в Трое, штат Мичиган .

Компания продолжала разрабатывать электронную память, аккумуляторы и солнечные элементы, реинвестируя почти каждую копейку прибыли в научное исследование широкого спектра проблем, значительная часть которых позже стала основой прибыльных отраслей, например, жидкокристаллических дисплеев с плоским экраном . Со временем лицензионные сборы за ЭЗД начали расти, особенно когда аморфный кремний стал использоваться для изготовления солнечных элементов «на милю», используя подход, зародившийся в работах Овшинского с несеребряными фотопленками. Это привело к смелому подходу к использованию первой фотоэлектрической машины с непрерывным полотном, спроектированной и построенной под руководством Стэна Хербом Овшинским и небольшой группой в машиностроительном подразделении. Поколения машин позже привели к получению достаточного количества денег для достижения цели Овшинского по созданию машины мощностью 30 мегаватт, а не машины мощностью 5 мегаватт. Несмотря на значительный скептицизм по отношению к этой машине, в настоящее время ECD очень успешно клонирует ее на новых заводах. ECD также получила прибыль от никель-металлогидридных батарей, которые какое-то время были важны для портативных компьютеров и продолжают играть важную роль в гибридных газо-электрических автомобилях .

ООО «Овшинские инновации»

16 августа 2006 года Ирис Овшински, жена Стэна и партнерша на протяжении почти пятидесяти лет, внезапно скончалась во время плавания. Год спустя Овшинский ушел из ECD и основал новую компанию вместе с Розой Янг, на которой позже женился. В ООО «Овшинский Инновация» он продолжил работу в области информатики и энергетики, в прочных отношениях с коллегами и с индустриальными партнёрами (например, Ovonyx, занимающейся разработкой полупроводниковой памяти с фазовым переходом). «Овшинский инновационный» в настоящее время сосредоточен на создании нового типа фотоэлектрических установок, основанных на новой концепции, обещающей снизить стоимость фотоэлектрических источников энергии ниже стоимости угля. Это последнее нововведение поможет реализовать его долгосрочную цель на последние полвека — сделать ископаемое топливо устаревшим и в то же время создать бесчисленное количество рабочих мест в новых отраслях.

ECD была признана компанией, которая «разработала солнечную кровельную черепицу в 1990-х годах» и создала «лучшую доступную гибкую тонкую пленку в мире», а также была одной из первых компаний, работавших над интегрированной в здания фотоэлектрической системой ( BIPV). ) За его независимый и радикальный вклад в науку его сравнивали с Альбертом Эйнштейном . Из-за его многочисленных изобретений в области цифровой памяти , солнечной энергии , аккумуляторной технологии, оптических носителей и хранения твердого водорода, а также сотен фундаментальных научных патентов, его часто сравнивают с Томасом Эдисоном . В области альтернатив ископаемому топливу его новаторская работа побудила многих писателей называть его «самым важным энергетическим провидцем современного мира».

General Motors и Консорциум автомобильных аккумуляторов США

Технология Ovonics была приобретена General Motors для использования в ее электромобиле EV1, но производство было прекращено вскоре после того, как NiMH аккумуляторы начали заменять свинцово-кислотные аккумуляторы более ранних моделей.

В интервью документальному фильму 2006 года « Кто убил электромобиль?» Овшинский заявил, что в начале 1990-х годов автомобильная промышленность создала Консорциум автомобильных аккумуляторов США (USABC), чтобы задушить развитие технологий электромобилей, предотвращая распространение знаний о патентах Овшинского, связанных с аккумуляторами, среди общественности через Калифорнийский совет по воздушным ресурсам. (КАРБ).

По словам Овшинского, автомобильная промышленность ошибочно предположила, что технология NiMH еще не готова к широкому использованию в дорожных автомобилях. Члены USABC, в том числе General Motors , Ford и Chrysler , пригрозили подать в суд на Овшинского, если он продолжит продвигать потенциал NiMH для использования в электромобилях и если он продолжит предоставлять испытательные батареи Solectria , начинающему электромобилю. производитель, который не был частью USABC. Критики утверждают, что «большая тройка» была больше заинтересована в том, чтобы убедить членов CARB в том, что электромобили не являются технологически и коммерчески жизнеспособными.

В 1994 году General Motors приобрела контрольный пакет акций в разработке и производстве аккумуляторов Ovonics , включая патенты, контролирующие производство больших NiMH аккумуляторов . Первоначальной целью акционерного альянса была разработка NiMH аккумуляторов для EV1 BEV компании GM. Продажи аккумуляторов GM-Ovonics позже взял на себя менеджер GM и критик CARB Джон Уильямс, что заставило Овшинского задуматься, было ли его решение продать GM наивным. Программа EV1 была закрыта GM до того, как новая NiMH батарея могла быть коммерциализирована, несмотря на полевые испытания, которые показали, что батарея Ovonics увеличила запас хода EV1 до более чем 150 миль.

Смерть

Его последнее публичное выступление состоялось в школе Луи Риэля в Калгари, Альберта, Канада. Овшинский умер от рака простаты 17 октября 2012 года в возрасте 89 лет в Блумфилд-Хиллз, штат Мичиган .

Почести и награды

Овшинский опубликовал более 300 публикаций в своей биографии и получил множество премий за вклад в науку и инновации.

Членство и стипендии

• Член Американского физического общества
• Член Американской ассоциации содействия развитию науки
• Член Инженерного общества Детройта
• Член совета директоров Мичиганского центра теоретической физики Мичиганского университета.

Награды

• Премия за инновации в области энергетики и окружающей среды 2005 года по версии журнала The Economist
• Американского общества солнечной энергии Премия Хойта Кларка Хоттеля
• Медаль Карла В. Бера за заслуги в области солнечной энергетики
• Премия Международной ассоциации водородной энергетики сэра Уильяма Гроува
• Премия Уолстона Чабба 2007 года за инновации, врученная Sigma Xi , Исследовательским обществом.
• Премия Фредерика Дугласа/Юджина В. Дебса (2006)
• Премия Инженерного общества Детройта за заслуги перед жизнью (2008 г.)
• Премия Зала экологической славы 2008 года в категории «Солнечная тонкая пленка», «Отец тонкопленочной солнечной энергии»
• Президентская награда Общества автомобильных технологий IEEE в знак признания многолетнего и выдающегося опыта новаторских достижений и служения профессии (2009 г.)
• Премия Томаса Мидгли 2009 года от Детройтской секции Американского химического общества.
• в качестве финалиста престижной премии European Inventor Award 2012 Номинирован Европейским патентным ведомством за разработку NiMH аккумуляторов. Премия была учреждена в 2006 году как первая европейская премия, присуждаемая изобретателям, внесшим «выдающийся вклад в инновации, экономику и общество».
• Назван «Героем планеты» журналом TIME (1999), вместе с Ирис Овшинской Героем химии 2000 года Американским химическим обществом.
• Введен в Зал славы солнечной энергии 2005 г.
• Золотая медаль Дизеля, врученная Немецкой ассоциацией изобретателей (Deutscher Erfinderverband) в знак признания открытия эффекта переключения полупроводников в неупорядоченных и аморфных материалах (1968).
• Почетная награда Калгари в школе Луи Риэля в Калгари, Канада (24 мая 2012 г.)
• Почетный доктор технических наук Университета Кеттеринга , Флинт, Мичиган (11 декабря 2010 г.).
• Почетная степень доктора наук Мичиганского университета , Анн-Арбор, Мичиган (1 мая 2010 г.).
• Почетный доктор наук Государственного университета Уэйна , Детройт, Мичиган (7 мая 2009 г.).
• Почетный доктор технических наук Иллинойского технологического института , Чикаго, Иллинойс (16 мая 2009 г.)
• Почетный доктор Университета Овидия , Констанца , Румыния (30 июня 2009 г.)
• Почетный доктор наук Нью-Йоркского технологического института , Олд-Уэстбери, Нью-Йорк (18 мая 2008 г.).
• Почетный доктор наук Университета Кина , Юнион, Нью-Джерси (8 мая 2007 г.)
• В 2015 году Овшинский был занесен в Национальный зал славы изобретателей .

В популярной культуре

Овшинский появился в документальном фильме « Кто убил электромобиль?» , а также в 1 и 3 частях эпизода «Водородные надежды» Алана Алды телесериала «Scientific American Frontiers» . На сайте Scientific American Frontiers бесплатно доступен для просмотра «Водородные надежды», а также текст интервью со Стэном и Айрис Овшински. Овшинский был представлен как «японско-американский гений» в сериале PBS NOVA (октябрь 1987 г.).

См. также

• Гарольд Макмастер
• Дженерал Моторс ЭВ1
• Патентное обременение больших автомобильных NiMH аккумуляторов

Библиография

• Ходдесон, Лилиан и Питер Гарретт. Человек, который видел завтрашний день: жизнь и изобретения Стэнфорда Р. Овшинского. Кембридж: MIT Press, 2018.
• Хендерсон, Том. Детройтский бизнес Крэйна, «В поисках« Святого Грааля »солнечных приводов, Овшинский», 2–8 января 2012 г., том. 28, нет. 1.
• Интервью по случаю 125-летия Сигмы Си. «Стэнфорд Р. Овшинский (1990)», интервью Грега П. Сместада. [1]
• Бюллетень ученых-атомщиков. «Стэнфорд Овшинский: получение солнечной электроэнергии по стоимости, равной или меньшей, чем стоимость угольной электроэнергии», май 2011 г., том. 67 нет. 3 1-7 [2]
• «Солнечная революция Стэна Овшинского» Фишер, Лоуренс М. Стратегия + бизнес , весна 2011 г.: 62–71. [3]
• Герберт, Боб. «Признаки надежды», журнал New York Times , 24 ноября 2009 г. [4]
• Карсон, Иэн и Виджай Вайтисваран. Zoom: Глобальная гонка за топливом для автомобилей будущего . Хачетт, Нью-Йорк: Двенадцать, 2007.
• Кон, Эйвери. «Революция, питаемая Солнцем», Обзор латиноамериканских исследований Беркли (весна 2008 г.): 22–24.
• «Эдисон нашего века?» The Economist, 2 декабря 2006 г. [5]
• Фиалка, Джон. «Скачок мощности: спустя десятилетия пионер солнечной энергии видит искру в продажах». Wall Street Journal, 27 ноября 2006 г.
• Фриче, Хельмут и Брайан Шварц. Стэнфорд Р. Овшинский: Наука и технологии американского гения. Сингапур: World Scientific Publishing Co., 2008.
• Хорнблауэр, Марго. «Послушай, Детройт: ты получишь за это заряд». TIME , 22 февраля 1999 г., Герои планеты. [6]
• Ховард, Джордж С. Стэн Овшинский и водородная экономика:… Создание лучшего мира. Нотр-Дам: академические публикации, 2006.
• Кридел, Тим. «Знакомьтесь, Стэн Овшинский, энергетический гений». Новости Матери-Земли (октябрь/ноябрь 2006 г.), выпуск 218. [7]
• Хо, Дженнифер. «Переворот в устройствах преобразования энергии: готова ли наконец BIPV к взлету?» Renewable Energy World , 16 января 2009 г. [8]
• Шайкен, Харли. «Эйнштейн альтернативной энергетики?» Обзор латиноамериканских исследований Беркли (весна 2008 г.): 28–31.
• Шайкен, Харли. «Начинаем Америку». Обзор латиноамериканских исследований Беркли (осень 2008 г.): 2–7.
• Вайтеесваран, Виджай В. «Изобретайте». Журнал New York Times , 20 апреля 2008 г., Зеленый выпуск. [9]
• Карлайл, Норман. «Изобретение Овшинского» Science & Mechanics (февраль 1970 г.): 38–40.

Внешние ссылки

• Городской клуб Кливленда, 23 сентября 2011 г.
• OnInnovation, Стэн Овшинский, мечтатель солнечно-водородной экономики, Генри Форд.
• Стэнфорд Р. Овшинский Альтернативная энергетика и Америка, 8 апреля 2008 г.
• Величайший учёный, о котором вы никогда не слышали