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El trabajo de John Goodenough será recordado por desarrollar los ordenadores modernos y comercializar baterías de iones de litio
John Goodenough, investigador pionero que ayudó a transformar las baterías de iones de litio, falleció el domingo a los 100 años.
Sus inventos, que ayudaron a desarrollar los ordenadores modernos y a comercializar las baterías de iones de litio, afectaron a la vida de todos los habitantes del planeta. Sin embargo, pocos le conocían y su trabajo no le reportó riquezas, aunque sí le valió un Premio Nobel muy tardío. Nada de eso molestó a Goodenough, que siguió desarrollando mejores baterías casi hasta el final de su vida. Sus décadas de trabajo e innovación son ahora una piedra angular en la carrera por descarbonizar los vehículos y el sistema energético del mundo.
Goodenough nació en Alemania en 1922, de padres estadounidenses, y su vida puede resumirse en encontrarse en lugares desconocidos pero consiguiendo sobresalir igualmente. Creció en New Haven, Connecticut, cerca de la Universidad de Yale, donde su padre enseñaba historia de la religión. En su autobiografía Witness to Grace (Testigo de la Gracia), de 2008, relata una infancia hecha de padres distantes y "heridas profundas".
Cuando a los 12 años se marchó a un internado privado, estudió latín y griego, aprendió a lidiar con problemas de lectura y ganó una beca para estudiar matemáticas en Yale. Entonces llegó la Segunda Guerra Mundial y, por sugerencia de su tutor de matemáticas, se alistó como meteorólogo en lugar de ir al frente. Goodenough sirvió en las Fuerzas Aéreas estadounidenses durante casi tres años, primero en Terranova y luego en el archipiélago de las Azores, en el Atlántico Norte.
A su regreso, se enteró de que su tutor de Yale le había recomendado para una beca de postgrado en la Universidad de Chicago, donde eligió estudiar física a pesar de que en la licenciatura sólo había recibido cursos básicos sobre la materia. Allí estudió con destacados físicos, como Enrico Fermi, que había participado en el Proyecto Manhattan para desarrollar la bomba atómica.
Su tesis de licenciatura versó sobre la física del estado sólido y estudió el movimiento de los electrones en metales dopados con elementos no metálicos. Durante sus estudios, conoció y se casó con una estudiante de Historia llamada Irene Wiseman, con la que estuvo casado hasta su muerte en 2016.
Tras doctorarse, Goodenough pasó 24 años en el Laboratorio Lincoln del Instituto Tecnológico de Massachusetts, financiado por el Departamento de Defensa estadounidense. Su trabajo en los años 50 y 60 sobre compuestos de metales y oxígeno contribuyó al desarrollo de la memoria de acceso aleatorio, o RAM, que sirve de centro para el acceso a datos a corto plazo de un ordenador.
Cuando la financiación se agotó en 1976, se planteó brevemente un puesto en Irán para estudiar la energía solar, con una subvención de US$7 millones del sha, según Seth Fletcher, autor de un libro sobre baterías titulado Bottled Lightning. Pero entonces Goodenough consiguió un trabajo como jefe de química inorgánica en la Universidad de Oxford, otro puesto para el que no habría parecido apto sobre el papel, ya que nunca había estudiado cursos de química en la escuela de posgrado. Fue en Oxford donde se interesó por las pilas, después de que la crisis del petróleo de 1973 despertara su interés por formas alternativas de energía.
Todas las pilas, desde la primera inventada en 1799 por Alessandro Volta, están formadas por tres componentes: dos electrodos -denominados ánodo y cátodo- con un electrolito que permite el flujo entre ellos de partículas atómicas cargadas llamadas iones. El litio es el metal más ligero del universo, y una batería que pueda utilizar iones de litio sería capaz de almacenar la máxima cantidad de energía en el mínimo espacio.
Un científico de Exxon llamado Stanley Whittingham había desarrollado una batería que utilizaba litio a principios de la década de 1970. Sin embargo, ese mismo deseo de hacer baterías densas en energía provocó que la batería de Whittingham -que utilizaba metal de litio como ánodo y sulfuro de titanio como cátodo- se incendiara.
Con la seguridad en mente, Goodenough recurrió a compuestos que había estudiado durante sus días de desarrollo de memorias de acceso aleatorio: los óxidos. En colaboración con dos estudiantes de posgrado, descubrió que el óxido de cobalto era un cátodo superior y más seguro.
Sin embargo, Oxford nunca patentó el invento de Goodenough y éste lo cedió a una agencia británica de investigación nuclear con la esperanza de que pudiera comercializarse. Más tarde, el químico japonés Akira Yoshino descubrió que utilizando grafito como ánodo se conseguía una pila más segura y duradera.
Esa combinación de trabajo ayudó a Sony a comercializar la primera batería de iones de litio en 1991, que tuvo un éxito inmenso. Incluso hoy, la mayoría de los aparatos electrónicos portátiles tienen ánodos de óxido de cobalto y cátodos de grafito. Por su trabajo pionero, Goodenough recibió el Premio Nobel de Química en 2019 junto con Whittingham y Yoshino.
Tras dejar Oxford en 1986, Goodenough impartió clases en la Universidad de Texas, Austin, y siguió desarrollando mejores materiales para baterías. A finales de la década de 1990, desarrolló un nuevo material catódico llamado fosfato de hierro y litio (LFP) que más tarde fue modificado y comercializado por A123 Systems LLC.
Primero, las baterías de iones de litio hicieron más portátiles los aparatos electrónicos. Ahora, la tecnología es una herramienta clave en el esfuerzo mundial por frenar las emisiones de carbono y ayudar a que el transporte por carretera deje de depender del petróleo.
"No sabía que iban a valer miles de millones", dijo Goodenough sobre las baterías de iones de litio en una entrevista con C&E News en 2019, meses antes de convertirse en la persona de más edad en ganar un Nobel.
A medida que el valor de los inventos de baterías se disparó, trajo peleas a las puertas de Goodenough, según Fletcher's Bottled Lightning. Firmó un acuerdo para su invento LFP con una empresa canadiense, que acusó a A123 de infracción. Un investigador japonés trabajó en el laboratorio de Goodenough y presentó patentes en Japón basadas en ese trabajo sin darle ningún crédito. Goodenough no ganó nada directamente de todo aquello, e incluso donó el poco dinero que ganó para becas.
Goodenough era conocido por su estruendosa risa, su dedicación a la ciencia y el inmenso respeto de los miles de estudiantes a los que enseñó a lo largo de su vida.
El desarrollo de las baterías de iones de litio fue obra de muchos, pero Goodenough desempeñó un papel destacado. Y aunque recibió el mayor reconocimiento por su trabajo en las baterías de iones de litio, no era su problema favorito. En cambio, declaró a Nature que trabajar en la "transición de Mott", que implicaba el estudio de los metales, los electrones y el magnetismo, le producía el mayor placer.
El consejo que daba con frecuencia era que nunca había que jubilarse demasiado pronto, y él lo seguía. En los últimos años ha trabajado en un electrolito sólido vítreo que haría más seguras las baterías al eliminar el electrolito líquido inflamable que sigue afectando a las baterías de iones de litio. La solución a ese problema reportará a sus inventores miles de millones de dólares, no es que a Goodenough le importara.
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