Stanford Ovshinsky potrebbe essere l'inventore più prolifico che non abbia mai sentito parlare

È difficile guardarsi intorno nel mondo di oggi guidato dalla tecnologia e non vedere qualcosa che esiste a causa dell'inventore Stanford R. Ovshinsky. Quando accendi la TV a schermo piatto con il clic di un telecomando, quando una Prius passa silenziosamente, quando vedi i pannelli solari che alimentano una casa, quando salvi una foto sul tuo smartphone, hai Ovshinsky, in parte, per ringraziare .

Ovshinsky è senza dubbio uno dei più grandi pensatori e inventori di cui non hai mai sentito parlare. È stato chiamato Thomas Edison della sua generazione e la sua genialità rispetto a quella di Albert Einstein. Era in anticipo sui tempi.

Nato nel 1922 ad Akron, nell'Ohio, da genitori ebrei emigrati dall'Europa dell'Est, ha completato solo una scuola superiore e inizialmente ha intrapreso la carriera di macchinista in una fabbrica che produceva stampi per pneumatici per auto. Dopo essere partito per fondare la propria azienda, Energy Conversion Devices nel 1960 a Detroit, nel Michigan, le sue invenzioni hanno attirato l'attenzione della comunità scientifica. Fece amicizia con i vincitori del Premio Nobel, come II Rabi e Nevill Mott, e stabilì legami nel mondo degli affari. Prima di morire nel 2012 all'età di 89 anni, l'inventore detenne più di 400 brevetti.

In un'epoca in cui giganteschi televisori a tubo catodico sedevano agli angoli dei salotti americani, Ovshinsky immaginava un televisore appiattito che si potesse appendere al muro come una foto e si inventò la tecnologia [brevetto USA n. 3.271.591], nel 1966, che trasforma sottili pannelli di vetro in semiconduttori che scintillano i pixel dei nostri schermi fino ai giorni nostri. La stessa tecnologia brevettata da allora è stata applicata ai microchip per smartphone che memorizzano i nostri dati e potrebbero inaugurare un nuovo capitolo di archiviazione delle informazioni. Mentre l'estrazione del carbone regnava sovrana, Ovshinsky stava meditando su come sfruttare l'energia del sole e nel 1979 iniziò a semplificare la produzione in serie di pannelli solari economici [brevetto USA n. 4.519.339]. Quindi, man mano che i roadster che consumavano gas diventavano sempre più popolari, Ovshinsky disse ai ricercatori di uno dei suoi laboratori che la batteria sperimentale che gli avevano presentato in un bicchiere avrebbe un giorno alimentato un'auto a risparmio energetico. Era il 1982 e la sua batteria al nichel-metallo idruro [brevetto USA n. 4.623.597] ha alimentato veicoli elettrici e ibridi dall'inizio degli anni 2000.

Era un uomo che ha visto domani.

Questo è precisamente il titolo di un nuovo libro di memorie biografiche sul lavoro della sua vita, L'uomo che vide domani: La vita e le invenzioni di Stanford R. Ovshinsky, scritto da Lillian Hoddeson e Peter Garrett.

Smithsonian.com ha parlato con Hoddeson e Garrett della vita, del lavoro e della visione del mondo di Ovshinsky.

Lillian, hai scritto di decine di scienziati, fisici e inventori. Hai un background in fisica tu stesso. Cosa ha reso Stan un argomento interessante per una biografia?

Lillian Hoddeson: Quando è uscito il mio libro precedente, insegnavo all'Università dell'Illinois. Il presidente del dipartimento di storia, Peter Fritzsche, ha consegnato il libro a suo padre, che si è rivelato essere, Hellmut Fritzsche, un fisico che ha lavorato con Stan per molti anni. Hellmut mi ha contattato e ha suggerito che il mio prossimo libro sarebbe una biografia di Stan Ovshinsky. Nell'autunno del 2005, ho visitato per la prima volta la società ECD di Stan, Energy Conversion Devices, in un sobborgo di Detroit. Sono stato completamente entusiasta di ciò che ho visto, in particolare l'impressionante varietà di lavori inventivi che stava succedendo lì. Sono stato semplicemente spazzato via dalla Prius completamente alimentata a idrogeno che Stan ha insistito per guidare. Era completamente silenzioso, utilizzava energia verde e il vapore acqueo usciva dallo scarico.

Sono stato anche colpito da Stan personalmente e da sua moglie Iris Ovshinsky, e volevo saperne di più su di loro, anche se il lavoro ha richiesto l'apprendimento di molti argomenti sui quali non avevo mai lavorato prima o studiato in modo approfondito. Ho iniziato a fare alcune interviste con lui e circa la terza volta che li ho visitati, nell'estate del 2006, mi è capitato di essere presente all'improvvisa morte di Iris mentre stava nuotando. In un certo senso sono diventato un membro onorario della famiglia e ho deciso che avrei scritto la biografia.

L'uomo che vide domani: la vita e le invenzioni di Stanford R. Ovshinsky

La prima biografia integrale di un geniale inventore autodidatta le cui innovazioni nella tecnologia dell'informazione e dell'energia continuano a plasmare il nostro mondo.

Gli interessi di Ovshinsky erano così ampi, eppure stava ottenendo grandi risultati in tutto ciò che faceva. In che modo i suoi interessi si sono informati?

LH: Stan si è trasformato dalla sua prima carriera come macchinista e costruttore di utensili. La storia continua: si è interessato a macchine e materiali in parte venendo portato insieme a suo padre che era un collezionista di rottami metallici in molte delle officine meccaniche di Akron, una grande città industriale. E decide di diventare un macchinista e un macchinista quando si diploma al liceo, ma essendo il tipo di pensatore che era, era sempre motivato a migliorare le macchine con cui stava lavorando e alla fine si rese conto che voleva essere un inventore.

La sua prima significativa invenzione fu questo enorme tornio pesante, che prese il nome da suo padre, il tornio Benjamin. Era un tornio automatizzato che poteva lavorare il metallo molto più velocemente di altri torni. Era interessato soprattutto all'automazione. Successivamente, ha studiato la cibernetica, che è un modo interdisciplinare di apprendere attraverso la comunicazione e i controlli su animali e macchine.

Peter Garrett: I suoi diversi interessi si sono sicuramente informati. Avrebbe detto più avanti nella vita quando stava cercando di spiegare come aveva escogitato nuove idee che pensava sempre a quattro o cinque problemi diversi allo stesso tempo. Aveva un'incredibile capacità di multi-tasking. Si sarebbero nutriti a vicenda e alla fine avrebbe stabilito una connessione; vedeva analogie o creava connessioni che altre persone non vedevano e inventava qualcosa di nuovo.

Sembra che non ci sia quasi nessuna area del nostro mondo moderno che Stan non abbia toccato. Puoi parlarci della portata delle sue invenzioni?

PG: È certamente più facile per me capire la portata del suo lavoro osservando l'interconnettività delle scoperte. La scoperta cruciale, che non era solo un'invenzione ma una scoperta scientifica, fu quando creò quello che ora viene chiamato effetto Ovshinsky, una tecnica che utilizza correnti di tensione crescenti per trasformare materiali non cristallini (o amorfi e disordinati), come sottili film vetrosi, ad esempio, dagli isolatori ai conduttori e viceversa con la semplice pressione di un interruttore. Ad esempio, i nostri schermi TV a schermo piatto dipendono da quei semiconduttori amorfi perché a differenza dei transistor a cristallo puoi prendere questo materiale e trasformarlo in fogli molto grandi, in modo che il tuo schermo abbia un intero foglio sottile di materiale amorfo coperto da piccoli transistor, ognuno dei quali che stanno cambiando o interagendo con cristalli liquidi e attivando e disattivando i pixel.

Prima di questa scoperta si riteneva che solo i materiali cristallini potessero farlo. Questo è ciò che è stato utilizzato per creare dispositivi microelettronici come il transistor. Le persone nel campo della fisica dello stato solido e nel settore della fabbricazione di quei dispositivi credevano tutti che dovessi usare i cristalli.

Ciò che Stan aveva fatto non era stato ritenuto possibile. Ha suscitato grande scalpore quando ha pubblicato i suoi risultati su The New York Times e Physical Review Letters nel novembre 1968 . C'erano molte persone che erano molto arrabbiate, soprattutto perché era completamente autodidatta. Non aveva una formazione scientifica.

La batteria all'idruro di nichel metallo, che venne quando Stan ebbe alcuni dei suoi scienziati all'ECD che lavoravano allo stoccaggio dell'idrogeno, rese possibile l'auto a idrogeno di cui Lillian stava parlando in precedenza.

LH: C'è questo momento drammatico di cui parliamo nel libro quando questi ricercatori realizzano per la prima volta questa batteria all'idruro di nichel metallico in un becher. Lo portano a Stan e lui chiama una riunione del personale per dimostrarlo. C'è questa piccola batteria, questa rozza dimostrazione sperimentale, e dice al gruppo: "Un giorno alimenterà un'auto elettrica".

E non gli hanno creduto, ma alla fine lo ha fatto.

PG: Il motivo per cui chiamiamo il libro The Man Who Saw Tomorrow è perché ha guardato molto lontano nell'immaginare i possibili sviluppi e le implicazioni delle sue scoperte, e ha fatto previsioni che la gente pensava fossero completamente fuori dal muro.

Quando è stato intervistato per la storia del New York Times sulla scoperta dell'effetto Ovshinsky, l'interruttore di soglia, il giornalista gli ha chiesto: "Per cosa potrebbe essere utile?" E una delle cose che disse fu: "Beh, potresti creare un televisore che puoi appendere al muro come una foto".

Era il 1968 quando le persone usavano i televisori a tubo a raggi catodici e la gente nell'elettronica pensava che fosse assolutamente ridicolo.

Dici che la scoperta di Ovshinsky della memoria a cambiamento di fase avrà il maggior impatto sul mondo. Puoi spiegare cos'è questa tecnologia e in che modo influisce sul nostro futuro?

LH: la memoria a cambiamento di fase è una derivazione dell'interruttore di soglia di Ovshinsky in cui un impulso elettrico o laser cambia il materiale amorfo di calcogenuro in cristallino; rimane in quello stato fino a quando un impulso più forte lo ripristina. Questa caratteristica bistabile - il che significa che il suo impulso rimane stabile in più di uno stato - consente allo switch di memorizzare informazioni e agire quindi come una memoria elettronica o ottica non volatile.

Rispetto alla memoria flash al silicio attualmente predominante, la memoria a cambiamento di fase è circa cento volte più veloce, richiede meno energia e può essere pedalata più volte. Man mano che i produttori lavorano per aumentare la velocità e la capacità di archiviazione dei chip di memoria flash ridimensionandoli, alla fine raggiungeranno un limite. La memoria del calcogenuro non ha questa limitazione e, a causa dei suoi requisiti di potenza inferiori, funziona davvero meglio man mano che si riduce.

Poiché la tecnologia informatica svolge un ruolo così importante nella nostra vita e poiché la memoria a cambiamento di fase di Ovshinsky consentirà sia ai computer di oggi di funzionare meglio sia ai progettisti di creare architetture di computer più avanzate in futuro, sembra avere un impatto crescente.

Il defunto John Ross, che era un chimico pionieristico a Stanford, una volta disse: "Stan è un genio, ma non è uno scienziato". Aveva quasi un senso di intuizione in un modo che lui stesso descrive usando parole come "sentimento" o sapendo che cosa vogliono "volere" queste particelle inanimate che compongono il nostro stesso essere. Puoi provare a espandere quella qualità?

PG: In termini di lui che dice "Vedo gli atomi e le molecole e so cosa vogliono fare", è perché è stato brillante. Ha letto molto in tutti i tipi di aree, ha letto molto rapidamente e ha conservato tutto.

La gente parlava di vederlo leggere e lui avrebbe semplicemente girato le pagine nel modo in cui io o te lo avremmo scremato. Ricordava semplicemente tutto, e poteva tornare al libro anni dopo e trovare la pagina esatta che voleva citare. Quel tipo di archivio di informazioni era una cosa.

Un altro era perché non aveva la formazione formale che avrebbe avuto un fisico, non aveva le tecniche matematiche per elaborare le sue idee usando i calcoli. Ha fatto molto affidamento sulla visualizzazione e quindi è lì che ottieni quel "sentimento per gli atomi". Ha usato la sua intelligenza, ma l'ha trasformata in immagini visive che gli hanno dato intuizione su ciò che puoi realizzare combinando diversi elementi.

LH: Un altro approccio che Stan ha usato, è stato quello di usare analogie tra fenomeni in diverse aree.

PG: Si è interessato alla neurofisiologia per un periodo e in realtà ha contribuito al campo facendo ricerche per un po '. Ma pensava che le cellule nervose fossero come interruttori, e poi fece un passo avanti. In realtà ha costruito un interruttore che ha funzionato come ha capito le cellule nervose e ha creato un tipo completamente nuovo di interruttore. È stato un passo importante verso la scoperta dell'effetto Ovshinsky.

Sebbene non fosse uno scienziato qualificato, ha assunto molti scienziati molto intelligenti per lavorare con lui nella sua ricerca e per aiutare a spiegare il suo lavoro in modi che gli sarebbero stati difficili da fare.

Ci parli un po 'dei modi in cui Stan - e la sua seconda moglie, la visione di Iris - hanno avuto un impatto sulle sue invenzioni?

PG: È importante includere l'idea che gran parte del suo lavoro fosse motivato da ideali sociali e politici. Tutti questi dispositivi a energia alternativa - batterie, pannelli solari o auto alimentate a idrogeno - erano tutti modi per perseguire un obiettivo che lui e Iris avevano identificato quando fondarono la loro azienda, che era quella di cercare di sostituire i combustibili fossili.

Questo è stato un altro modo in cui ha visto domani. Ha anticipato alcuni dei problemi che stiamo vivendo, come il riscaldamento globale. Avere quel tipo di visione sociale idealistica era tanto importante per lui quanto fare le invenzioni o perseguire le sue scoperte, ed era molto importante nel modo in cui gestivano l'azienda.

Volevano trasformare l'ECD in un'incarnazione dei loro ideali sociali, il che significava benefici molto generosi e sosteneva anche lo sviluppo individuale - molti benefici educativi per i dipendenti, molte cose che hanno creato un sentimento di solidarietà e impegno per gli obiettivi che Stan voleva perseguire.

Non era solo un genio geniale, stava davvero cercando di migliorare la vita delle persone. Quando parlava del suo passato di socialista, era in un senso diverso rispetto a quello che molti di noi hanno del socialismo come filosofia che il governo dovrebbe fornire servizi o che dovresti nazionalizzare le industrie, che non gli interessava affatto . Pensava al socialismo come a un modo per migliorare la vita delle persone, ed era davvero dedicato a questo e ci riuscì in una certa misura.

LH: Non gli importava davvero di fare soldi se non nella misura in cui aveva bisogno dei soldi per sostenere la ricerca che voleva fare.

Parliamo di alcuni dei respingimenti che ha dovuto affrontare nel suo campo. Era molto apprezzato e riconosciuto nel suo campo, ma era anche considerato un estraneo. In che modo queste percezioni concorrenti lo hanno influenzato?

LH: Gli ha fatto molto male personalmente. Non volevano accettarlo. Alcuni di loro si sentirono un po 'invidiosi di non aver escogitato le cose che faceva.

PG: Non era intenzionalmente una figura di opposizione. Voleva essere accettato, amava la scienza. E molti degli scienziati più dotati lo hanno apprezzato. Diversi premi Nobel, che sarebbero venuti a trovarlo solo perché volevano parlargli, hanno riconosciuto che originale mente creativa fosse.

LH: persone come II Rabi.

PG: Rabi che ha vinto il suo premio Nobel molto prima ed era uno statista di alto livello nell'establishment scientifico, lo ha davvero colpito con Stan e più di una volta lo ha definito un genio.

D'altra parte, c'erano persone che erano sospettose nei suoi confronti, che pensavano fosse un ciarlatano. A loro non piaceva il modo in cui pubblicizzava il suo lavoro, che per uno scienziato all'epoca sarebbe stato considerato molto poco professionale, portando la tua scoperta sulla prima pagina del New York Times .

Quando stava lavorando alla sua ricerca neurologica alla Wayne University di Detroit, disse che era meraviglioso che gli altri scienziati che lavoravano lì lo accettassero e fossero interessati alla sua ricerca. Disse: "Pensavo che fosse così la scienza", che se tu avessi contribuito, le persone ti apprezzassero e ti accettassero. La reazione ostile che ebbe quando annunciò la sua scoperta del commutatore Ovshinsky fu certamente sorpreso e lo provocò sgomento.

Molte persone chiamano Stan "Einstein o Edison di questa generazione". Quali qualità potrebbero essere usate per descrivere il prossimo Stan Ovshinsky?

PG: Abbiamo quel tributo dell'economista di Berkeley Harley Shaiken, che era un allievo di Stan, alla fine del libro che diceva: "Era l'ultimo del suo genere", e in un certo senso lo era. Era un prodotto della sua prima educazione e di quel momento storico. L'altra cosa su di lui che rende molto difficile rispondere a questa domanda è che di solito ci potrebbero essere ovvie qualità che gli educatori dovrebbero cercare di incoraggiare, ma ciò che Stan mostra è che non puoi creare qualcuno del genere. Ci saranno figure brillanti e uniche in futuro, ma la loro unicità le rende imprevedibili.

Ecco perché le persone che sono state suggerite come confronti - Steve Jobs o Elon Musk - non sono davvero buoni confronti.

Sarebbe interessante per me, in futuro, quando arriverà un'altra persona completamente imprevedibile, brillante e creativa, se altre persone diranno che è un altro Ovshinsky.

LH: Stan era una specie di figura di transizione.

PG: La sua carriera ha riguardato il passaggio dall'era industriale a quella dell'informazione. Quindi, se pensi alla domanda di qualcuno come Stan che sorgerà in futuro, questo potrebbe essere un indizio - qualcuno che non sta solo lavorando nel quadro dei nostri tempi - tuttavia, lo capiamo - ma sta davvero vedendo domani e aiutando rendere questa transizione in un'era diversa, che per definizione è qualcosa che non possiamo davvero immaginare fino a quando non emerge.