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30岁才入行,97岁拿诺奖,他拼的就是“龟速”

2019-11-21/隋唐

人生与伴侣·共同关注 2019年11期
关键词:诺奖锂电池电子产品

/隋唐

2019年诺贝尔化学奖出炉,一个97岁的老爷子被拱上了热搜。

今年的奖项由三位推动锂电池发展的科学家共同摘得,他们分别是美籍科学家约翰·古迪纳夫、英籍科学家斯坦利·威廷汉和日籍科学家吉野彰。其中,古迪纳夫教授以97岁高龄成为迄今为止最年长的诺奖得主,不过,这还不是网友们最大的关注点。

要说这届网友的脑洞也足够清奇,他们同时盯上了古迪纳夫教授的名字!他的英文名为“Goodenough”,直译过来就是——“足够好”。不过如此有“喜感”的一位老爷爷摘得诺奖,绝对不是凭借他“足够好”的运气,而且他一生的字典里就没有“足够好”这三个字,不断探索、继续向前才是他的人生信条。

在通过锂电池帮人们实现了智能手机、笔记本电脑的便携性,以及正在开启的电动汽车的时代之后,他还认为“不够好”,想通过电池的进一步研究,来彻底改变人类对化石燃料的依赖。

为了实现这一目标,97岁的“足够好”爷爷如今依然精力充沛,差不多每天都去实验室。“这就是我去世之前要做的事情——留下一个更清洁、更美好的世界。”

并不够好的前半生

在成为“锂电池之父”之前,“足够好”先生的人生其实并不够好。

1922年,古迪纳夫出生在美国的一个富裕家庭,父亲是大学历史老师。他还有一个年长3岁的哥哥。按理来说,他应该有一个快乐的童年。然而,他父母的关系极其不好。在他看来,两人的关系就是“一场灾难”,这导致他童年唯一的玩伴是一条叫Mack的狗。

“高考”前夕,父母离婚,他爸娶了自己的研究助手。18岁的古迪纳夫咬牙考进了耶鲁,但因为和家里的关系并不好,临出发前,他爸只给了他35美元,而当时耶鲁一年的学费是900美元。之后,古迪纳夫靠给有钱人家的孩子当家教,再也没问家里要过一分钱。

事后回忆起来,他也不觉得委屈,反倒觉得这种对家庭的逃离让他松了口气。

1944年,他在耶鲁大学获得数学学士学位。毕业后正好赶上二战,他加入了美国空军,不过他没当成飞行员,而是被派到太平洋的一个海岛上收集气象数据。

四年后,古迪纳夫退伍,带着科研梦想进入芝加哥大学进修物理。当时,教授有点瞧不上这个吹了四年海风的大龄青年,嘲笑道:“你年纪太大,很难在这一行取得成功了。”

这话说得扎心,却也是事实。那个年代风靡全球的智慧领袖们,哪个不是年纪轻轻就取得了巨大成就?爱因斯坦26岁提出相对论,爱迪生32岁点亮了白炽灯,居里夫人36岁时已经拿到了诺奖……

年轻气盛的古迪纳夫没理那位教授的质疑。在芝加哥的那几年,他专注于研究固体物理,打下了坚实的理论基础。更幸运的是,他的导师是个牛人——物理学家齐纳。齐纳在30岁时已经发明了齐纳二极管,享誉业界。

1952年博士毕业后,古迪纳夫被推荐到麻省理工的林肯实验室,主攻固体磁性的相关研究。在这里,他对随机存取存储器的发展做出了贡献,而这个技术就是后来的电脑内存!

1976年,牛津大学化学系恰好出现了一个空缺。凭借在林肯实验室的出色工作,古迪纳夫得到了这个职位,成了无机化学实验室主任。这一年,他已经54岁。

古迪纳夫也不会想到,牛津大学将成为他人生的重要转折点:在这里,他的研究领域转到了电池。

锂电池之父

上世纪70年代末,电子产品开始成为弄潮儿们的心头肉,电子表、CD机、录音机等电子产品走进了生活的日常。

但那时的电子产品让人又爱又恨——因为当时锂电池技术的限制,这些电子产品大多带有“随即自爆”属性。可能前一秒你还在扛着录音机耍帅,下一秒就被电池的自燃烧伤。

这种介于酷帅和灭亡之间的感觉,虽然颇具复古赛博朋克气质,但毕竟还是小命重要。解决锂电池的安全问题,成了当时世界电子市场的重中之重。

当时,锂电池的自燃问题主要有两个原因:电池中大多使用金属锂,而这种元素极为活泼,天生易燃易爆炸,只要在电池生产过程中混入空气,就有可能起火燃燒。除此之外,还有一种叫“枝晶”的东西会慢慢刺破电池正负极之间的隔膜,造成短路,引起电池自燃。

古迪纳夫的伟大之处,就在于他解决了锂电池的这些问题,为后来随身听、游戏机、手机等产品风靡全世界铺平了道路。

具体是怎么解决的,全写出来估计你们也没兴趣看,这里尽量通俗地跟大家说一下。

首先,古迪纳夫用自己研究的钴酸锂代替了活泼的金属锂。相比金属锂,钴酸锂不仅存电量更大,更关键的是对空气并不敏感,从而使安全系数大大增加。

很快,Sony将这种电池应用到了Walkman和红白机,两个划时代的伟大电子产品因此走到了大众面前。如此看来,Sony的崛起,还有古迪纳夫的功劳。

然而古迪纳夫的脚步并没有就此停止,因为钴酸锂也有自己的缺点——贵。

1997年,古迪纳夫通过刻苦的研究,又拿出了一项震惊世界的锂电池材料——磷酸铁锂。这种材料虽然存电量不及钴酸锂,但价格远低于钴酸锂。这种电池材料的问世,让电子产品的生产成本降低,从而具备了大规模普及的基础。

此时的他已经被称为“锂电池之父”,但他还是没有停止前进。两三年前,他又用全固态电池解决了枝晶问题,让电子产品的安全性又得到了极大提升。

此时的他已经年过90,这种永不停歇的精神才是他获得诺贝尔奖的钥匙。

人生从不惧怕“龟速”

如今,这位97岁的“足够好”爷爷几乎每天都还去大学上班,不是猫在自己的小办公室里捣鼓实验,就是和那些年龄比他重孙辈还小的博士后们探讨课题。

去年,他和他的团队在固态电池上取得了新的重要进展。

不过,他认为还需要最后一个重大发明才能无愧于自己——制造出可以使电动汽车代替汽油车的高容量电池。

之前接受采访时,他还表示:“我想在去世前解决这个问题,我才90多岁,还有时间。”

从30岁入行起,“足够好”爷爷就不紧不慢地“折腾”着他的电池大业:58岁搞出“钴酸锂”、75岁搞出“磷酸铁锂”、94岁搞出“全固态电池”。他从没想过生命有尽头、探索有止境。直到97岁获得诺贝尔奖,可能都不在他的计划内,但他就是一直这样慢悠悠地前行。

这些年来,人们最担心的莫过于老爷子等不到诺奖。年年都是诺贝尔化学奖“陪跑者”的他,甚至被称为化学界的“村上春树”。

2017年,一封名为“John Goodenough Deserves A Nobel Prize”(约翰·古迪纳夫值得一枚诺奖)的公开信,在美国最受欢迎的清洁技术新闻和评论网站“CleanTechnica”上发出,信中表达了对诺奖委员会能够授予古迪纳夫化学奖的期待。然而,这项很多人参与的请愿行动并没有很快得到回应。

直到今年,诺贝尔化学奖终于花落古迪纳夫手中,人们倍感庆幸的同时也不禁感叹:命运果真不会亏待那些默默努力的人。

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