جون جوديناف
جون بانيستر گودِنـَف (إنگليزية: John Bannister Goodenough؛ و. 25 يوليو 1922 - ت. 25 يونيو 2023)، هو أستاذ أمريكي وفيزيائي مواد صلبة بارز. حالياً هو أستاذ الهندسة الميكانيكية وعلوم المواد في جامعة تكساس في أوستن. اشتهر بإسهاماته في تعريف وتطوير بطارية الليثوم-أيون بالإضافة إلى تطويره لقوانين گودنف-كاناموري الخاصة بتحديد إشارة التبادل الفائق المغناطيسي في المواد.
جون ب. گودِنـَف John Goodenough | |
|---|---|
 جون گودِنـَف. | |
| وُلِدَ | جون بانيستر گودِنـَف 25 يونيو 1927 |
| توفي | 25 يونيو 2023 (100 عام) |
| الجنسية | أمريكي |
| المدرسة الأم | |
| اللقب | بطارية ليثيوم-أيون القابلة لاعادة الشحن، قوانين گودِنـَف-كاناموري |
| الجوائز | جائزة اليابان (2001) جائزة إنريكو فرمي (2009) وسام العلوم الوطني (2011) جائزة تشارلز ستارك دريپر (2014) جائزة ولش (2017) وسام كوپلي (2019) جائزة نوبل في الكيمياء (2019) |
| السيرة العلمية | |
| المجالات | الفيزياء |
| الهيئات | |
| المشرف على الدكتوراه | كليرنس زنر |
| أبرز الطلاب | بل ديڤد (ما بعد الدكتوراه)[1] |
في 2014، حصل على جائزة تشارلز ستارك دريپر لإسهاماته في تطوير بطارية الليثوم-أيون.[2] عام 2019، حاز جائزة نوبل في الكيمياء، مما يجعله أكبر حائزي جائزة نوبل سناً.[3]
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
سيرته
وُلد گودنف في لأبوين أمريكين في يـِنا، ألمانيا في 25 يوليو 1922. حصل على بكالوريوس الرياضيات من جامعة يل عام 1944، حيث كان عضواً في جماعة الجمجمة والعظام السرية بالجامعة.[4] بعد مشاركته في الحرب العالمية الثانية، عاد ليحصل الدكتوراه في الفيزياء تحت إشراف كلارنس زنر بجامعة شيكاگو عام 1952.
عمله المبكر في معامل لنكون
في سنوات عمله المبكرة، كان عالم باحث في معامل لنكون بمعهد مساتشوستس للتكنولوجيا. في ذلك الوقت كان گودنف جزءاً من فريق الحقول العلمية المتداخلة المسئول عن تطوير ذاكرة الدخول العشوائي المغناطيسية. أدت جهوده البحثية على ذاكرة الدخول العشوائية إلى قيامه بتطوير مفاهيم الترتيب المداري التعاوني، المعروفة باسم تأثير يان-تلر، ثم تطوير قوانين إشارة التبادل الفائق المغناطيسي في المواد، والمعروفة باسم قواعد گودنف -كاناموري.
عمله في جامعة أكسفورد
في أواخر السبعينيات وأوائل الثمانينيات، استمر في عمله كرئيس معمل الكيمياء غير العضوية في جامعة أكسفورد، حيث قام بتعريف وتطوير LixCoO2 كمادة مهبط لاستخدامها في بطارية الليثيوم-أيون القابلة للشحن والتي تستخدم اليوم في جميع الأجهزة الإلكترونية المحمولة. بالرغم من أن سوني كانت مسئولة عن التسويق التجاري للتكنولوجيا، فيرجع لگودنف الفضل في إختراع وتطوير البطارية. حصل على جائزة اليابان عام 2001 لاكتشافاته المواد الأساسية لتطوير البطاريات القابلة للشحن خفيفة الوزن.
العمل في جامعة تكساس، أوستن
منذ عام 1986، أصبح گودنف أستاذاً في قسم الهندسة الميكانيكية والكهربائية بجامعة تكساس في أوستن.[5] في تلك الفترة، استمر گودنف في أبحاثه على المواد الموصلة الأيونية والأجهزة الإلكترونية. قامت مجموعته البحثية بتعريف LixFePO4 كمادة مهبط منخفضة السعر، يمكن استخدامها بأمان في تطبيقات الطاقة مثل الأدوات الآلية والمركبات الكهربائية الهجين. قامت مجموعته أيضاً بتعريف مختلف المواد الكهربائية والإنحلالية الواعدة لخلايا الوقود المؤكسد الصلب. حالياً هو أستاذ كرسي ڤرجنيا هـ. كوكرل سنتنيال في الهندسة.
الأبحاث الأساسية في حياته العملية
ركزت أبحاثه بصورة أساسية على المغناطيسية (مثل قوانين گودنف-كاناموري) وعلى الانتقال من العازلات المغناطيسية إلى السلوك الفلزي في أكاسيد الفلزات الانتقالية.
بطاريات الليثيوم-أيون
كان جوديناف من رواد تطوير بطارية الليثيوم-أيون، التي حولت التكنولوجيا بطاقة قابلة لإعادة الشحن للأجهزة التي تتراوح من الهواتف المحمولة وأجهزة الحاسوب]] إلى أجهزة تنظيم ضربات القلب والسيارات الكهربائية.[6]
في السنوات الأخيرة، كان جوديناف وفريقه الجامعي يستكشفون أيضًا اتجاهات جديدة لتخزين الطاقة، بما في ذلك بطارية زجاجية مع إلكتروليت الحالة الصلبة وأقطاب الليثيوم أو الصوديوم. قال جوديناف عندما مُنح جائزة نوبل: "عش حتى 97 ويمكنك فعل أي شيء"، مضيفًا أنه ممتن لأنه لم يُجبر على التقاعد في سن 65.
وعلى الرغم من أن اسمه قد لا يبدو مألوفاً لبعض الأشخاص، فقد ساعدت أبحاث جوديناف في فتح ثورة في التكنولوجيا التي أصبحت الآن من المسلمات في عالم اليوم من الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية وأي شيء آخر مع منفذ توصيل لإعادة الشحن.
كانت بطاريات الليثيوم-أيون أول بطاريات محمولة وقابلة لإعادة الشحن، واستغرق تطويرها أكثر من عقد. قال ويتنجهام في عام 2019 إنه لم يكن لديه أدنى فكرة أن عمله منذ عقود سيكون له مثل هذا التأثير العميق على العالم. وقال جوديناف: "اعتقدنا أنه سيكون أمرًا لطيفًا وسيساعد في بعض الأشياء، لكننا لم نحلم أبدًا أن يحدث ثورة في الإلكترونيات وكل شيء آخر."
حقق كل من جوديناف وويتنجهام ويوشينو اختراقات فريدة أرست الأساس لتطوير بطارية تجارية قابلة لإعادة الشحن وتقاسم الثلاثة جائزة نوبل البالغة 900 ألف دولار.
تركز عمل ويتنجهام في السبعينيات حول ميل الليثيوم - أخف معدن - للتخلي عن إلكتروناته لصنع بطارية قادرة على توليد ما يزيد قليلاً عن 2 فولت. بحلول عام 1980، كان جوديناف قد بنى على عمل ويتنجهام وضاعف سعة البطارية إلى أربعة فولت باستخدام أكسيد الكوبالت في الكاثود، أحد القطبين اللذين يشكلان طرفي البطارية.
ظلت تلك البطارية شديدة الانفجار للاستخدام التجاري العام. عمل يوشينو في الثمانينيات على التخلص من الليثيوم النقي المتطاير من البطارية، وبدلاً من ذلك اختار أيونات الليثيوم، والتي تعتبر أكثر أمانًا. دخلت أول بطاريات تجارية خفيفة الوزن وآمنة ومتينة وقابلة لإعادة الشحن إلى السوق في عام 1991.
وفاته
في 27 يونيو 2023، أعلنت جامعة تكساس في أوستن وفاة جون جوديناف عن عمر يناهز 100 عام.
جوائز وتكريمات
الأستاذ گودنف عضو في الأكاديمية الوطنية للهندسة، والأكاديمية الوطنية للعلوم، أكاديمية العلوم الفرنسية، وأكاديمية العلوم الإسپانية. له أكثر من 550 مقال، 85 فصل في كتاب ومراجعة، 5 كتب، منها كتاب الرابطة المغناطيسية والكيميائية (1963)، أكاسيد الفلزات الانتقالية (1973). حصل د. گودنف بالمشاركة على جائزة إنريكو فرمي عام 2009. حاز على الجائزة الرئاسية التي تمنحها الحكومة الأمريكية وقيمتها 375.000 دولار. كُرم مع د. سيگفريد س. هكر، أستاذ ادارة علوم الادارة والهندسة بجامعة ستانفورد. في 2010 انتخب عضو أجنبي في الجمعية الملكية. [7]
في 1 فبراير 2013 منحه الرئيس الأمريكي باراك اوباما وسام الحرية لجهوده في اختراع وتطوير بطارية الليثيوم-أيون، المكون الأساسي في الهاتف النقال.
تُمنح الجمعية الملكية للكيمياء جائزة جون ب. گودنف تكريماً له.[8]
حصل گودنف على جائزة سي كي پراهالد الفخرية من مؤسسة إكوفورم (CEF) عام 2017.[9]
جائزة نوبل في الكيمياء
وفي 9 أكتوبر 2019، حاز جائزة نوبل في الكيمياء، لعمله على بطاريات الليثيوم، بالاشتراك مع م. ستانلي ويتنگهام وأكيرا يوشينو. وهو أكبر شخص فاز بجائزة نوبل.[3] وقالت الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم عند منحه الجائزة: "أرست هذه البطارية القابلة لإعادة الشحن الأساس للإلكترونيات اللاسلكية مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الحاسوب المحمولة". "كما أنه يجعل من العالم الخالي من الوقود الأحفوري ممكنًا، حيث يتم استخدامه في كل شيء بدءًا من تشغيل السيارات الكهربائية وحتى تخزين الطاقة من المصادر المتجددة".
منشورات
- Lightfoot, P.; Pei, S. Y.; Jorgensen, J. D.; Manthiram, A.; Tang, X. X. & J. B. Goodenough. "Excess Oxygen Defects in Layered Cuprates", Argonne National Laboratory, University of Texas-Austin, Materials Science Laboratory United States Department of Energy, National Science Foundation, (September 1990).
- Argyriou, D. N.; Mitchell, J. F.; Chmaissem, O.; Short, S.; Jorgensen, J. D. & J. B. Goodenough. "Sign Reversal of the MN-O Bond Compressibility in La{sub 1.2}Sr{sub 1.8}Mn{sub 2}O{sub 7} Below T{sub C}: Exchange Striction in the Ferromagnetic State", Argonne National Laboratory, University of Texas-Austin, Center for Material Science and Engineering United States Department of Energy, National Science Foundation, Welch Foundation, (March 1997).
- Goodenough, J. B.; Abruna, H. D. & M. V. Buchanan. "Basic Research Needs for Electrical Energy Storage. Report of the Basic Energy Sciences Workshop on Electrical Energy Storage, April 2-4, 2007", United States Department of Energy, (April 4, 2007).
المصادر
- ^ Thackeray, M. M.; David, W. I. F.; Bruce, P. G.; Goodenough, J. B. (1983). "Lithium insertion into manganese spinels". Materials Research Bulletin. 18 (4): 461–472. doi:10.1016/0025-5408(83)90138-1.
- ^ Charles Stark Draper Prize News, National Academy of Engineering. Retrieved March 1, 2015.
- ^ أ ب Specia, Megan (9 October 2019). "Nobel Prize in Chemistry Honors Work on Lithium-Ion Batteries - John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham and Akira Yoshino were recognized for research that has "laid the foundation of a wireless, fossil fuel-free society."". The New York Times. Retrieved 9 October 2019.
- ^ Goodenough, John B. (2008). Witness to Grace. PublishAmerica.
- ^ Henderson, Jim (June 5, 2004). "UT professor, 81, is mired in patent lawsuit". Houston Chronicle. Retrieved August 26, 2011.
- ^ "Co-creator of lithium-ion battery and the oldest Nobel winner dies at age 100". theguardian. 2023-06-27. Retrieved 2023-06-27.
- ^ "Foreign Members". Royal Society. Retrieved 2012-03-20.
- ^ "Royal Society of Chemistry - John B Goodenough Award". Royal Society of Chemistry. Retrieved 20 January 2015.
- ^ Prahalad Award 2017
- الهوامش
- "John B. Goodenough". Faculty. The University of Texas at Austin Mechanical Engineering Department. May 3, 2005. Retrieved 2011-08-23.[dead link]
- John B. Goodenough (1963). Magnetism and the Chemical Bond. Interscience-Wiley, New York. ISBN 0-88275-384-3.
- John B. Goodenough (1973). Les oxydes des metaux de transition. Gauthier-Villers, Paris.
- John B. Goodenough, ed. (2001). Structure & Bonding, V. 98.
{{cite book}}:|author=has generic name (help)
- John B. Goodenough (2004). "Electronic and ionic transport properties and other physical aspects of perovskites". Rep. Prog. Phys. 67 (11): 1915–1973. doi:10.1088/0034-4885/67/11/R01.
- K. Mizushima, P.C. Jones, P.J. Wiseman, and J.B. Goodenough (1980). "LixCoO2 (0<x<-1): A new cathode material for batteries of high energy density". Mater. Res. Bull. 15 (6): 783–799. doi:10.1016/0025-5408(80)90012-4.
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
- John B. Goodenough (1985). B. Schuman, Jr.; et al. (eds.). "Manganese Oxides as Battery Cathodes". Proceedings Symposium on Manganese Dioxide Electrode: Theory and Practice for Electrochemical Applications. Re Electrochem. Soc. Inc, N.J. 85–4: 77–96.
{{cite journal}}: Explicit use of et al. in:|editor=(help)
- A.K. Padhi, K.S. Nanjundaswamy, and J.B. Goodenough (1997). "Phospho-Olivines as Positive Electrode Materials for Rechargeable Lithium Batteries". J. Electrochem. Soc. 144 (4): 1188–1194. doi:10.1149/1.1837571.
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
- John B. Goodenough (1955). "Theory of the role of covalence in the Perovskite-type Manganites". Phys. Rev. 79: 564.
- John N. Lalena and David A. Cleary (2005). Principles of Inorganic Materials Design. Wiley-Intersciece. pp. xi–xiv, 233–269. ISBN 0-471-43418-3.
- University of Texas, Austin, TX (March 6, 2007). (Interview).
{{cite interview}}: Missing or empty|title=(help)CS1 maint: multiple names: authors list (link)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
وصلات خارجية
- John B. Goodenough, Cathode Materials, and Rechargeable Lithium-ion Batteries, Photograph, Biography and Bibliographic Resources from the مكتب المعلومات العلمية والتقنية، وزارة الطاقة الأمريكية
- Array of Contemporary American Physicists