Richard Smalley

Richard Errett Smalley (6 de junio de 1943 - 28 de octubre de 2005) fue un químico estadounidense que fue profesor de química, física y astronomía Gene and Norman Hackerman en la Universidad de Rice. En 1996, junto con Robert Curl, también profesor de química en Rice, y Harold Kroto, profesor de la Universidad de Sussex, recibió el Premio Nobel de Química por el descubrimiento de una nueva forma de carbono, el buckminsterfullereno, también conocido como bolas de Bucky. Fue un defensor de la nanotecnología y sus aplicaciones.

Vida temprana y educación

Smalley, el menor de 4 hermanos, nació en Akron, Ohio, el 6 de junio de 1943, hijo de Frank Dudley Smalley, Jr. y Esther Virginia Rhoads. Creció en Kansas City, Misuri. Richard Smalley acredita a su padre, madre y tía como influencias formativas en la industria, la ciencia y la química. Su padre, Frank Dudley Smalley, Jr., trabajaba con equipos mecánicos y eléctricos y finalmente se convirtió en director ejecutivo de una revista especializada en implementos agrícolas llamada Implement and Tractor. Su madre, Esther Rhoads Smalley, completó su B.A. Licenciatura mientras Richard era un adolescente. Se inspiró particularmente en el matemático Norman N. Royall Jr., quien enseñó Fundamentos de la ciencia física y le transmitió su amor por la ciencia a su hijo a través de largas conversaciones y actividades conjuntas. La tía materna de Smalley, la química pionera Sara Jane Rhoads, interesó a Smalley en el campo de la química, lo dejó trabajar en su laboratorio de química orgánica y le sugirió que asistiera a Hope College, que tenía un sólido programa de química.

Smalley asistió a Hope College durante dos años antes de transferirse a la Universidad de Michigan, donde recibió su Licenciatura en Ciencias en 1965, realizando investigaciones de pregrado en el laboratorio de Raoul Kopelman. Entre sus estudios, también trabajó en la industria, donde desarrolló su estilo gerencial único. Recibió su Ph.D. de la Universidad de Princeton en 1973 después de completar una tesis doctoral, titulada 'Los estados electrónicos inferiores de 1,3,5 (sim)-triazina', bajo la supervisión de Elliot R. Bernstein. Hizo un trabajo postdoctoral en la Universidad de Chicago de 1973 a 1976, con Donald Levy y Lennard Wharton, donde fue pionero en el desarrollo de la espectroscopia láser de haz supersónico.

Carrera

En 1976, Smalley se unió a la Universidad de Rice. En 1982, fue designado para la Cátedra de Química Gene y Norman Hackerman en Rice. Ayudó a fundar el Rice Quantum Institute en 1979, sirviendo como presidente de 1986 a 1996. En 1990, también se convirtió en profesor en el Departamento de Física. En 1990, ayudó a fundar el Centro de Ciencia y Tecnología a Nanoescala. En 1996 fue nombrado su Director.

Se convirtió en miembro de la Academia Nacional de Ciencias en 1990 y de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias en 1991.

Fullerenos

La investigación de Smalley en química física analizó la formación de grupos inorgánicos y de semiconductores utilizando haces moleculares pulsados y espectrometría de masas de tiempo de vuelo. Como consecuencia de esta experiencia, Robert Curl le presentó a Harry Kroto para investigar una cuestión sobre los constituyentes del polvo astronómico. Estos son granos ricos en carbono expulsados por estrellas viejas como R Coronae Borealis. El resultado de esta colaboración fue el descubrimiento de C₆₀ (conocido como Buckyballs) y los fullerenos como la tercera forma alotrópica de carbono.

Smalley reconoció que la estructura de C₆₀ era como la de un balón de fútbol después de cortar y unir hexágonos de manera tridimensional, utilizando 20 hexágonos y 12 pentágonos. También fue responsable del nombre de C₆₀, nombrándolo en honor a Buckminster Fuller, un arquitecto estadounidense conocido por el uso de cúpulas geodésicas en sus diseños.

La investigación que le valió a Kroto, Smalley y Curl el Premio Nobel constaba principalmente de tres artículos. Primero fue el descubrimiento de C₆₀ en la edición del 14 de noviembre de 1985 de Nature, "C₆₀: Buckminsterfullerene". El segundo artículo detalló el descubrimiento de los fullerenos endoédricos en "Lanthanum Complexes of Spheroidal Carbon Shells" en el Journal of the American Chemical Society (1985). El tercero anunció el descubrimiento de los fullerenos en "Reactividad de grandes cúmulos de carbono: capas de carbono esferoidal y su posible relevancia para la formación y morfología del hollín" en el Diario de Química Física (1986).

Aunque solo tres personas pueden ser citadas para un Premio Nobel, los estudiantes graduados James R. Heath, Yuan Liu y Sean C. O'Brien participaron en el trabajo. Smalley mencionó a Heath y O'Brien en su Conferencia Nobel. Heath se convirtió en profesor en el Instituto de Tecnología de California (Caltech) y O'Brien se unió a Texas Instruments y ahora está en MEMtronics. Yuan Liu es científico sénior en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge.

Esta investigación es importante para el descubrimiento de un nuevo alótropo de carbono conocido como fullereno. Otros alótropos de carbono incluyen grafito, diamante y grafeno. El artículo de 1985 de Harry Kroto titulado "C60: Buckminsterfullerine", publicado con sus colegas J. R. Heath, S. C. O'Brien, R. F. Curl y R. E. Smalley, fue honrado con una citación por el premio Chemical Breakthrough de la División de Historia de la Química de la Sociedad Química Estadounidense, presentado a la Universidad de Rice en 2015. El descubrimiento de los fullerenos fue reconocido en 2010 por la designación de Monumento Químico Histórico Nacional por parte de la Sociedad Química Estadounidense en el Instituto Richard E. Smalley para Nanoescala Ciencia y Tecnología en la Universidad Rice en Houston, Texas.

Nanotecnología

Después de casi una década de investigación sobre la formación de compuestos de fullereno alternativos (por ejemplo, C₂₈, C₇₀), así como la síntesis de metalofullerenos endoédricos (M@C₆₀), los informes sobre la identificación de estructuras de nanotubos de carbono llevaron a Smalley a comenzar a investigar su síntesis catalizada por hierro.

Como consecuencia de esta investigación, Smalley pudo persuadir a la administración de la Universidad de Rice, bajo la dirección del entonces presidente Malcolm Gillis, para que creara el Centro de Ciencia y Tecnología a Nanoescala (CNST) de Rice, centrándose en cualquier aspecto de la tecnología molecular. nanotecnología Pasó a llamarse The Richard E. Smalley Institute for Nanoscale Science and Technology después de la muerte de Smalley en 2005, y desde entonces se fusionó con el Rice Quantum Institute, convirtiéndose en Smalley-Curl Institute (SCI) en 2015.

La investigación más reciente de Smalley se centró en los nanotubos de carbono, centrándose específicamente en el lado de la síntesis química de la investigación de nanotubos. Es bien conocido por la invención de su grupo del método de monóxido de carbono de alta presión (HiPco) para producir grandes lotes de nanotubos de alta calidad. Smalley convirtió su trabajo en una empresa, Carbon Nanotechnologies Inc. y nanotecnologías asociadas.

Smalley y su laboratorio trabajaron únicamente en esta área de estudio y nada más durante aproximadamente 10 años, hasta el final de su vida. Su laboratorio de investigación llevaba el eslogan "Si no son tubos, no lo hacemos" con orgullo

Disputa sobre ensambladores moleculares

Él era un franco escéptico de la idea de los ensambladores moleculares, como defendía K. Eric Drexler. Sus principales objeciones científicas, a las que denominó el "problema de los dedos gordos" y el "problema de los dedos pegajosos", argumentaron en contra de la viabilidad de que los ensambladores moleculares puedan seleccionar y colocar átomos individuales con precisión. También creía que las especulaciones de Drexler sobre los peligros apocalípticos de los ensambladores moleculares amenazaban el apoyo público al desarrollo de la nanotecnología. Debatió sobre Drexler en un intercambio de cartas que se publicaron en Chemical & Engineering News como una característica de punto-contrapunto.

Abogacía

A partir de fines de la década de 1990, Smalley abogó por la necesidad de energía limpia y barata, que describió como el problema número uno que enfrenta la humanidad en el siglo XXI. Describió lo que llamó "El desafío de los teravatios", la necesidad de desarrollar una nueva fuente de energía capaz de aumentar "nuestra producción de energía en un factor mínimo de dos, el número generalmente acordado, ciertamente por mediados de siglo, pero preferiblemente mucho antes."

También presentó una lista titulada "Diez principales problemas de la humanidad para los próximos 50 años". Puede ser interesante comparar su lista, en orden de prioridad, con las Diez Amenazas formuladas por el Panel de Amenazas de Alto Nivel de la ONU en 2004. La lista de Smalley, en orden de prioridad, fue:

1. Energy
2. Agua
3. Alimentos
4. para el Medio Ambiente
5. Pobreza
6. Terrorismo " guerra "
7. Enfermedad
8. Educación
9. Democracia
10. Población

Smalley consideró que varios problemas estaban interrelacionados: la falta de personas que ingresaran a los campos de la ciencia y la ingeniería, la necesidad de una alternativa a los combustibles fósiles y la necesidad de abordar el calentamiento global. Sintió que mejorar la educación científica era esencial y se esforzó por alentar a los jóvenes estudiantes a considerar carreras científicas. Su lema para este esfuerzo fue "Sé un científico, salva el mundo".

Smalley fue uno de los principales defensores de la Iniciativa Nacional de Nanotecnología en 2003. Al sufrir pérdida de cabello y debilidad como resultado de sus tratamientos de quimioterapia, Smalley testificó ante los testimonios del Congreso, defendiendo los beneficios potenciales de la nanotecnología en el desarrollo de cánceres específicos. terapias El Proyecto de Ley 189, Ley de Investigación y Desarrollo de Nanotecnología del Siglo XXI, fue presentado en el Senado el 16 de enero de 2003 por el Senador Ron Wyden, aprobado en el Senado el 18 de noviembre de 2003 y en la Cámara de Representantes al día siguiente con un 405– 19 votos. El presidente George W. Bush promulgó la ley el 3 de diciembre de 2003, como Ley Pública 108- 153. Smalley fue invitado a asistir.

Vida privada

Smalley estuvo casado cuatro veces, con Judith Grace Sampieri (1968–1978), Mary L. Chapieski (1980–1994), JoNell M. Chauvin (1997–1998) y Deborah Sheffield (2005), y tuvo dos hijos, Chad Richard Smalley (nacido el 8 de junio de 1969) y Preston Reed Smalley (nacido el 8 de agosto de 1997).

En 1999, a Smalley le diagnosticaron cáncer. Smalley murió de leucemia, reportada diversamente como linfoma no Hodgkin y leucemia linfocítica crónica, el 28 de octubre de 2005, en el MD Anderson Cancer Center en Houston, Texas, a la edad de 62 años.

Tras la muerte de Smalley, el Senado de los EE. UU. aprobó una resolución para honrar a Smalley, acreditándolo como el "padre de la nanotecnología".

Religión durante los últimos años

Smalley, que había tomado clases de religión además de ciencias en Hope College, redescubrió su base religiosa en su vida posterior, particularmente durante sus últimos años mientras luchaba contra el cáncer. Durante el último año de su vida, Smalley escribió: "Aunque sospecho que nunca lo entenderé completamente, ahora creo que la respuesta es muy simple: es verdad". Dios creó el universo hace unos 13.700 millones de años, y desde entonces necesariamente se ha involucrado en Su creación."

En la 79.ª Convocatoria Anual de Becas de la Universidad de Tuskegee/Parents' Programa de Reconocimiento, se le citó haciendo la siguiente declaración sobre el tema de la evolución mientras instaba a su audiencia a tomar en serio su papel como la especie superior en este planeta. "'Génesis' tenía razón, y hubo una creación, y ese Creador todavía está involucrado... Somos la única especie que puede destruir la Tierra o cuidarla y nutrir a todos los que viven en este planeta tan especial. Te insto a que mires estas cosas. Por alguna razón, este planeta fue construido específicamente para nosotros. Trabajar en este planeta es un código moral absoluto... Salgamos y hagamos aquello para lo que nos pusieron en la Tierra." El creacionista y astrónomo de la Tierra Vieja, Hugh Ross, habló en el funeral de Smalley, el 2 de noviembre de 2005.

Publicaciones

• Smalley, R.E. Informe final", Universidad de Rice, Departamento de Energía de los Estados Unidos, Oficina de Investigación en Energía, (14 de octubre de 1997).
• Smalley, R.E. "Supersonic Bare Metal Cluster Beams. Informe de Progreso Técnico, 16 de marzo de 1984 – 1 de abril de 1985", Universidad de Rice, Departamento de Energía de los Estados Unidos—Oficina de Ciencias de la Energía Básica, (1 de enero de 1985).

Honores

Becas

• Harold W. Dodds Fellow, Princeton University, 1973
• Alfred P. Sloan Fellow, 1978-1980
• Fellow of the American Physical Society, 1987
• Fellow of the American Association for the Advancement of Science, 2003

Premios y premios

• Premio Irving Langmuir en Física Química, Sociedad Física Americana, 1991
• Popular Science Magazine Grand Award in Science & Technology, 1991
• APS International Prize for New Materials, 1992 (junto con R. F. Curl & H. W. Kroto)
• Ernest O. Lawrence Memorial Award, U.S. Department of Energy, 1992
• Premio Welch en Química, Fundación Robert A. Welch, 1992
• Auburn-G.M. Kosolapoff Award, Auburn Section, American Chemical Society, 1992
• Southwest Regional Award, American Chemical Society, 1992
• William H. Nichols Medalla, New York Section, American Chemical Society, 1993
• Premio John Scott, Ciudad de Filadelfia, 1993
• Premio Hewlett-Packard Europhysics, European Physical Society, 1994 (con Wolfgang Kraetschmer, Don Huffman y Harold Kroto)
• Premio Harrison Howe, Sección Rochester, American Chemical Society, 1994
• Madison Marshall Award, North Alabama Section, American Chemical Society, 1995
• Franklin Medal, The Franklin Institute, 1996
• Premio Nobel de Química, Real Academia Sueca de Ciencias, 1996
• Distinguido Premio de Servicio Público Civil, Departamento de la Marina, 1997
• American Carbon Society Medal, 1997
• Top 75 Distribuidores Distinguidos, Chemical & Engineering News, 1998
• Premio Lifetime Achievement, Small Times Magazine, 2003
• Glenn T. Seaborg Medal, University of California at Los Angeles, 2002
• Distinguished Alumni Award, Hope College, 2005
• Premio Visionario 50o, SPIE – Sociedad Internacional de Ingeniería Óptica, 2005
• National Historic Chemical Landmark, American Chemical Society, 2010
• Citation for Chemical Breakthrough Award, Division of History of Chemistry, American Chemical Society, 2015