Het is moeilijk om rond te kijken in de technologiegedreven wereld van vandaag en iets te zien dat niet bestaat vanwege uitvinder Stanford R. Ovshinsky. Wanneer u uw flatscreen-tv aanzet met een klik op een afstandsbediening, wanneer een Prius stilletjes voorbij rijdt, wanneer u zonnepanelen ziet die een huis van stroom voorzien, wanneer u een foto op uw smartphone opslaat, moet u Ovshinsky gedeeltelijk bedanken .
Ovshinsky is misschien wel een van de grootste denkers en uitvinders waar je nog nooit van hebt gehoord. Hij wordt Thomas Edison van zijn generatie en zijn schittering genoemd in vergelijking met die van Albert Einstein. Hij was zijn tijd vooruit.
Geboren in 1922 in Akron, Ohio, van Joodse ouders die emigreerden uit Oost-Europa, voltooide hij alleen een middelbare schoolopleiding en begon aanvankelijk een carrière als machinist in een fabriek die matrijzen voor autobanden maakte. Na zijn vertrek naar zijn eigen bedrijf, Energy Conversion Devices in 1960, in Detroit, Michigan, trokken zijn uitvindingen veel aandacht in de wetenschappelijke gemeenschap. Hij raakte bevriend met Nobelprijswinnaars, zoals II Rabi en Nevill Mott, en legde contacten in het bedrijfsleven. Voordat hij in 2012 op 89-jarige leeftijd overleed, had de uitvinder meer dan 400 patenten.
In een tijd waarin gigantische, boxy, televisietoestellen met kathodestraalbuizen in de hoeken van Amerikaanse woonkamers zaten, had Ovshinsky een plat televisietoestel voor ogen dat je als een foto aan de muur kon hangen en vervolgens technologie uitvond [Amerikaans octrooischrift 3.271.591], in 1966, dat dunne panelen van glas verandert in halfgeleiders die tot op de dag van vandaag pixels in onze schermen vonken. Diezelfde gepatenteerde technologie is sindsdien toegepast op smartphonemicrochips die onze gegevens opslaan en mogelijk een nieuw hoofdstuk van informatieopslag inluiden. Terwijl de steenkoolwinning oppermachtig was, dacht Ovshinsky na over manieren om de kracht van de zon te benutten en begon in 1979 de massaproductie van goedkope zonnepanelen te stroomlijnen [Amerikaans octrooischrift 4.519.339]. Toen gasbrekende roadsters steeds populairder werden, vertelde Ovshinsky onderzoekers in een van zijn laboratoria dat de experimentele batterij die ze hem in een bekerglas presenteerden ooit een energiezuinige auto zou worden. Dat was in 1982 en zijn nikkel-metaalhydride-accu [Amerikaans octrooischrift 4.623.597] heeft sinds het begin van de jaren 2000 elektrische en hybride voertuigen aangedreven.
Hij was een man die morgen zag.
Dat is precies de titel van een nieuw biografisch memorandum over zijn levenswerk, The Man Who Saw Tomorrow: The Life and Inventions of Stanford R. Ovshinsky, geschreven door Lillian Hoddeson en Peter Garrett.
Smithsonian.com sprak met Hoddeson en Garrett over het leven, werk en wereldbeeld van Ovshinsky.
Lillian, je hebt geschreven over tientallen wetenschappers, natuurkundigen en uitvinders. Je hebt zelf een achtergrond in de natuurkunde. Wat maakte Stan een interessant onderwerp voor een biografie?
Lillian Hoddeson: Toen mijn vorige boek uitkwam, gaf ik les aan de Universiteit van Illinois. De voorzitter van de geschiedenisafdeling, Peter Fritzsche, gaf het boek aan zijn vader, die Hellmut Fritzsche bleek te zijn, een natuurkundige die vele jaren met Stan werkte. Hellmut nam contact met me op en stelde voor dat mijn volgende boek een biografie van Stan Ovshinsky zou zijn. In de herfst van 2005 bezocht ik voor het eerst Stan's bedrijf ECD, Energy Conversion Devices, in een buitenwijk van Detroit. Ik werd helemaal opgewonden door wat ik zag, vooral de indrukwekkende verscheidenheid aan inventief werk dat daar aan de gang was. Ik werd gewoon weggeblazen door de volledig door waterstof aangedreven Prius waarvan Stan erop stond dat ik zou rijden. Het was volledig stil, gebruikte groene energie en er kwam waterdamp uit de uitlaat.
Ik was ook onder de indruk van Stan persoonlijk en zijn vrouw Iris Ovshinsky, en ik wilde meer over hen leren, hoewel het werk veel van de onderwerpen vereiste waaraan ik nooit eerder had gewerkt of die ik diepgaand had bestudeerd. Ik begon een paar interviews met hem te houden en ongeveer de derde keer dat ik ze bezocht, in de zomer van 2006, was ik toevallig aanwezig bij de plotselinge dood van Iris terwijl ze aan het zwemmen was. Ik werd een soort erelid van de familie en ik besloot dat ik de biografie zou schrijven.
The Man Who Saw Tomorrow: The Life and Inventions of Stanford R. Ovshinsky
De eerste volledige biografie van een briljante, autodidactische uitvinder wiens innovaties in informatie- en energietechnologie onze wereld blijven vormgeven.
KopenOvshinsky's interesses waren zo breed en toch was hij hoog in alles wat hij deed. Op welke manieren hebben zijn interesses elkaar geïnformeerd?
LH: Stan transformeerde van zijn vroege carrière als machinist en gereedschapmaker. Het verhaal gaat: hij raakte gedeeltelijk geïnteresseerd in machines en materialen door samen met zijn vader die schrootverzamelaar was, mee te nemen naar veel van de machinewinkels in Akron, een grote industriële stad. En hij besluit om machinist en gereedschapmaker te worden wanneer hij de middelbare school afmaakt, maar omdat hij het soort denker is dat hij was, was hij altijd gemotiveerd om de machines waarmee hij werkte te verbeteren en besefte hij uiteindelijk dat hij uitvinder wilde worden.
Zijn eerste belangrijke uitvinding was deze enorme zware draaibank - die hij naar zijn vader, de Benjamin Draaibank, noemde. Het was een geautomatiseerde draaibank die metaal veel sneller kon bewerken dan andere draaibanken. Hij was vooral geïnteresseerd in automatisering. Later studeerde hij cybernetica, wat een interdisciplinaire manier is om te leren door middel van communicatie en controle over dieren en machines.
Peter Garrett: Zijn verschillende interesses hebben elkaar zeker geïnformeerd. Later in het leven zou hij zeggen, toen hij probeerde uit te leggen hoe hij met nieuwe ideeën kwam, dat hij altijd aan vier of vijf verschillende problemen tegelijkertijd dacht. Hij had een ongelooflijke capaciteit voor multi-tasking. Ze zouden zich met elkaar voeden en uiteindelijk zou hij een verband leggen; hij zou analogieën zien of verbanden leggen die andere mensen niet zagen en iets nieuws bedenken.
Het lijkt erop dat er nauwelijks een deel van onze moderne wereld is dat Stan niet heeft aangeraakt. Kun je praten over de reikwijdte van zijn uitvindingen?
PG: Het is voor mij zeker gemakkelijker om grip te krijgen op de reikwijdte van zijn werk door te kijken naar de interconnectiviteit van de ontdekkingen. De cruciale ontdekking, die niet alleen een uitvinding was, maar een wetenschappelijke doorbraak, was toen hij het zogenaamde Ovshinsky-effect creëerde, een techniek die toenemende spanningsstromen gebruikt om niet-kristallijne [of amorfe en ongeordende] materialen te draaien - zoals dunne glasachtige films bijvoorbeeld - van isolatoren tot geleiders en weer terug met een druk op de schakelaar. Onze flatscreen-tv-schermen zijn bijvoorbeeld afhankelijk van die amorfe halfgeleiders, omdat u in tegenstelling tot kristaltransistors dit materiaal kunt nemen en er hele grote vellen van kunt maken, zodat uw scherm een heel dun vel amorf materiaal heeft dat bedekt is met kleine transistors, elk van die schakelen tussen of in wisselwerking treden met vloeibare kristallen en pixels in- en uitschakelen.
Vóór deze ontdekking geloofde men dat alleen kristallijne materialen dit konden doen. Dat is wat werd gebruikt om micro-elektronische apparaten zoals de transistor te maken. Mensen op het gebied van vaste-stoffysica en in het vak van het maken van die apparaten geloofden allemaal dat je kristallen moest gebruiken.
Wat Stan deed was niet mogelijk geacht. Het zorgde voor veel opschudding toen hij zijn resultaten zowel in The New York Times als Physical Review Letters in november 1968 publiceerde. Er waren veel mensen die er erg overstuur van waren, vooral omdat hij volledig autodidact was. Hij had geen wetenschappelijke opleiding.
De nikkel-metaalhydride-batterij, die kwam toen Stan een aantal van zijn wetenschappers van ECD aan de opslag van waterstof had laten werken, maakte de waterstofauto mogelijk waarover Lillian het eerder had.
LH: Er is een dramatisch moment waarover we in het boek vertellen wanneer deze onderzoekers deze nikkel-metaalhydride-accu voor het eerst in een bekerglas maken. Ze brengen het naar Stan en hij roept een staf bijeen om het te demonstreren. Er is een kleine bekerglasbatterij - deze ruwe experimentele demonstratie - en hij zegt tegen de groep: 'Op een dag zal dat een elektrische auto aandrijven.'
En ze geloofden hem niet, maar uiteindelijk wel.
PG: De reden dat we het boek The Man Who Saw Tomorrow noemen, is omdat hij heel ver vooruit keek in de mogelijke ontwikkelingen en implicaties van zijn ontdekkingen, en hij voorspelde dat mensen dachten dat het helemaal mis was.
Toen hij werd geïnterviewd voor het verhaal van de New York Times over de ontdekking van het Ovshinsky-effect, de drempelwaarde, vroeg de verslaggever hem: 'Waar zou dit goed voor kunnen zijn?' En een van de dingen die hij zei was: 'Nou, je zou een tv kunnen maken die je als een foto aan je muur kunt hangen.'
Dat was in 1968 toen mensen kathodestraalbuis-tv's gebruikten en mensen in de elektronica dachten dat het absoluut belachelijk was.
U zegt dat Ovshinsky's ontdekking van geheugen voor faseverandering de meeste impact op de wereld zal hebben. Kun je uitleggen wat deze technologie is en hoe deze onze toekomst zal beïnvloeden?
LH: Fase-veranderingsgeheugen is een uitloper van Ovshinsky's drempelschakelaar waarin ofwel een elektrische of laserpuls het amorfe chalcogenidemateriaal in kristallijn verandert; het blijft in die toestand totdat een sterkere puls het terug verandert. Met deze bistabiele functie - wat betekent dat de puls stabiel blijft in meer dan één toestand - kan de schakelaar informatie opslaan en zo fungeren als een niet-vluchtig elektronisch of optisch geheugen.
Vergeleken met het momenteel overheersende silicium-flashgeheugen is het faseveranderingsgeheugen ongeveer honderd keer sneller, vereist minder stroom en kan het nog vele malen worden gefietst. Terwijl fabrikanten werken aan het verhogen van de snelheid en opslagcapaciteit van flash-geheugenchips door ze te verkleinen, zullen ze uiteindelijk een limiet bereiken. Chalcogenide-geheugen heeft die beperking niet en werkt vanwege zijn lagere stroomvereisten eigenlijk beter naarmate het kleiner wordt.
Omdat computertechnologie zo'n grote rol speelt in ons leven, en omdat het geheugen van fase-verandering van Ovshinsky zowel de computers van vandaag beter laat werken als ontwerpers in staat stelt om in de toekomst meer geavanceerde computerarchitecturen te creëren, lijkt het waarschijnlijk een steeds grotere impact te hebben.
De overleden John Ross, die een baanbrekende chemicus was in Stanford, zei ooit: "Stan is een genie, maar hij is geen wetenschapper." Hij had bijna een gevoel voor intuïtie op een manier die hij zelf beschrijft met behulp van woorden als "voelen" of wetende wat deze levenloze deeltjes zijn waaruit ons wezen 'willen' bestaat. Kun je proberen die kwaliteit uit te breiden?
PG: In termen van dat hij zei: "Ik zie de atomen en moleculen en ik weet wat ze willen doen", omdat hij briljant was. Hij las veel op allerlei gebieden, en hij las heel snel en behield alles.
Mensen zouden erover praten om hem te zien lezen en hij zou gewoon de pagina's omslaan zoals de manier waarop jij of ik hem zou afromen. Hij herinnerde zich er gewoon alles uit en hij kon jaren later teruggaan naar het boek en de exacte pagina vinden die hij wilde citeren. Dat soort informatie was één ding.
Een andere reden was dat hij niet de formele opleiding had die een natuurkundige zou hebben, hij had niet de wiskundige technieken om zijn ideeën met berekeningen uit te werken. Hij vertrouwde erg op visualisatie en dus dat is waar je dat 'gevoel voor atomen' krijgt. Hij gebruikte zijn intelligentie, maar hij veranderde het in visuele beelden die hem intuïtie gaven over wat je kunt bereiken met het combineren van verschillende elementen.
LH: Een andere benadering die Stan gebruikte, was dat hij analogieën tussen fenomenen in verschillende gebieden gebruikte.
PG: Hij raakte een tijdje geïnteresseerd in neurofysiologie, en hij droeg zelfs een tijdje bij aan onderzoek in het veld. Maar hij beschouwde zenuwcellen als schakelaars en ging toen nog een stap verder. Hij bouwde eigenlijk een schakelaar die werkte zoals hij begreep dat zenuwcellen deden en creëerde een geheel nieuw soort schakelaar. Dat was een belangrijke stap in de richting van het ontdekken van het Ovshinsky-effect.
Hoewel hij geen getrainde wetenschapper was, heeft hij veel zeer slimme wetenschappers ingehuurd om met hem aan zijn onderzoek te werken en zijn werk te verklaren op een manier die hem moeilijk zou zijn om te doen.
Vertel ons een beetje over de manieren waarop Stan - en zijn tweede vrouw, Iris's - wereldbeeld zijn uitvindingen heeft beïnvloed?
PG: Het is belangrijk om het idee op te nemen dat veel van zijn werk werd gemotiveerd door sociale en politieke idealen. Al deze alternatieve energie-apparaten - de batterijen, zonnepanelen of waterstofauto - dat waren allemaal manieren om een doel te bereiken dat hij en Iris identificeerden toen ze hun bedrijf oprichtten, namelijk proberen te vervangen van fossiele brandstoffen.
Dit was een andere manier waarop hij morgen zag. Hij anticipeerde op enkele problemen die we nu ondervinden, zoals de opwarming van de aarde. Het hebben van dat soort idealistische sociale visie was voor hem net zo belangrijk als het uitvinden of het nastreven van zijn ontdekkingen - en het was erg belangrijk in hoe ze het bedrijf runden.
Ze wilden van ECD een belichaming maken van hun sociale idealen, wat zeer genereuze voordelen betekende en ook individuele ontwikkeling ondersteunde - veel educatieve voordelen voor de werknemers, veel dingen die een gevoel van solidariteit en toewijding aan de doelen creëerden die Stan wilde na te streven.
Hij was niet alleen een briljant genie, hij probeerde echt het leven voor mensen beter te maken. Toen hij over zijn achtergrond als socialist sprak, was dat in een andere zin dan wat velen van ons socialisme als filosofie beschouwen dat de overheid diensten moet verlenen of dat je industrieën moet nationaliseren - dat interesseerde hem helemaal niet . Hij beschouwde socialisme als een manier om het leven voor mensen beter te maken, en hij was daar echt aan toegewijd en hij is daar tot op zekere hoogte in geslaagd.
LH: Hij gaf niet echt om het verdienen, behalve voor zover hij het geld nodig had om het onderzoek te ondersteunen dat hij wilde doen.
Laten we het hebben over een deel van de pushback die hij in zijn veld tegenkwam. Hij werd zeer geprezen en erkend in zijn vakgebied, maar werd ook als een buitenstaander beschouwd. Welke invloed hadden die concurrerende percepties op hem?
LH: Het heeft hem persoonlijk veel pijn gedaan. Ze wilden hem niet accepteren. Sommigen van hen waren een beetje jaloers dat ze niet op de dingen kwamen die hij deed.
PG: Hij was niet opzettelijk een oppositiefiguur. Hij wilde geaccepteerd worden, hij hield van de wetenschap. En veel van de meest begaafde wetenschappers waardeerden hem. Verschillende Nobelprijswinnaars, die op bezoek zouden komen alleen omdat ze met hem wilden praten, herkenden wat een originele creatieve geest hij was.
LH: Mensen zoals II Rabi.
PG: Rabi, die veel eerder zijn Nobelprijs won en senior staatsman was in de wetenschappelijke wereld, sloeg het echt af met Stan en noemde hem meer dan eens een genie.
Maar aan de andere kant waren er mensen die hem wantrouwden, die dachten dat hij een charlatan was. Ze hielden niet van de manier waarop hij zijn werk publiceerde, wat voor een wetenschapper destijds als zeer onprofessioneel zou worden beschouwd, omdat hij je ontdekking op de voorpagina van The New York Times zou krijgen .
Toen hij werkte aan zijn neurologisch onderzoek aan de Wayne University in Detroit, zei hij hoe geweldig het was dat de andere wetenschappers die daar werkten hem accepteerden en geïnteresseerd waren in zijn onderzoek. Hij zei: 'Ik dacht dat het zo was, ' dat als je een bijdrage leverde, mensen je waardeerden en accepteerden. De vijandige reactie die hij kreeg toen hij zijn ontdekking van de Ovshinsky-schakelaar aankondigde, verraste zeker en veroorzaakte hem ontzetting.
Veel mensen noemen Stan "deze generatie Einstein of Edison". Welke kwaliteiten kunnen worden gebruikt om de volgende Stan Ovshinsky te beschrijven?
PG: We hebben dat eerbetoon van Berkeley-econoom Harley Shaiken, die een mentee van Stan was, aan het einde van het boek en zei: "Hij was de laatste in zijn soort, " en in zekere zin was hij dat ook. Hij was een product van zijn vroege opvoeding en dat historische moment. Het andere aan hem dat deze vraag heel moeilijk te beantwoorden maakt, is dat er normaal gesproken voor de hand liggende kwaliteiten zijn die docenten moeten proberen aan te moedigen, maar wat Stan laat zien is dat je zo iemand niet kunt maken. Er zullen in de toekomst briljante, unieke figuren zijn, maar hun uniekheid maakt ze onvoorspelbaar.
Dat is de reden waarom mensen die zijn voorgesteld als vergelijkingen - Steve Jobs of Elon Musk - echt geen goede vergelijkingen zijn.
Het zou voor mij interessant zijn in de toekomst wanneer een andere volledig onvoorziene, briljante, creatieve persoon langskomt, of andere mensen zullen zeggen dat hij een andere Ovshinsky is.
LH: Stan was een soort overgangsfiguur.
PG: Zijn carrière omvatte de overgang van het industriële tijdperk naar het informatietijdperk. Dus als je denkt aan de vraag dat iemand als Stan in de toekomst aankomt, kan dat een aanwijzing zijn - iemand die niet alleen in het kader van onze eigen tijd werkt - we begrijpen dat echter - maar morgen echt zien en helpen deze overgang naar een ander tijdperk maken, wat we per definitie niet echt kunnen voorstellen tot het tevoorschijn komt.
