טיוטה:טרייסי הול
| לידה |
20 באוקטובר 1919 מריוט, יוטה, ארצות הברית |
|---|---|
| פטירה |
25 ביולי 2008 (בגיל 88) פרובו, יוטה, ארצות הברית |
הווארד טרייסי הול (באנגלית: Howard Tracy Hall; 20 באוקטובר 1919 – 25 ביולי 2008) היה כימאי פיזיקלי אמריקאי. הול היה המדען הראשון בהיסטוריה שפיתח מערכת מוכחת, מדעית והדירה לייצור יהלומים סינתטיים מגרפיט, באמצעות מכבש בלחץ גבוה וטמפרטורה גבוהה (HPHT) שהוא עצמו תכנן ועיצב. פיתוחיו הטכנולוגיים הניחו את היסודות לתעשיית הענק העולמית של יהלומים לצרכים תעשייתיים ומדעיים.
ביוגרפיה
הול נולד באוגדן שבמדינת יוטה, ארצות הברית, וגדל ביישוב החקלאי הסמוך מריוט.
לאחר שהשלים לימודים לתואר דו-שנתי בובר קולג' (Weber College) בשנת 1939, המשיך את לימודיו האקדמיים באוניברסיטת יוטה, שם השלים תואר ראשון בכימיה בשנת 1942 ותואר שני בשנת 1943. במהלך מלחמת העולם השנייה שירת במשך שנתיים כקצין בצי ארצות הברית, במסגרתו עבר הכשרת אלקטרוניקה ב-MIT. לאחר שחרורו מהשירות חזר ללימודים מתקדמים באוניברסיטת יוטה, ובשנת 1948 היה לתלמיד הדוקטורט הראשון של הכימאי הנודע פרופ' הנרי איירינג.[1] הוא קיבל תואר דוקטור בכימיה פיזיקלית, כשהוא מתמקד במחקריו בתחום קינטיקה כימית ותגובות בלחצים גבוהים.
תהליך פיתוח היהלום הסינתטי
בשנת 1948 הצטרף הול למעבדות המחקר של חברת ג'נרל אלקטריק (GE) בשנקטדי שבניו יורק. הוא שולב בצוות מיוחד שכונה "פרויקט לחץ-על" (Project Superpressure), לצד המדענים פרנסיס באנדי, רוברט ונטורף והרברט סטרונג. הצוות ניסה במשך קרוב לארבע שנים לייצר יהלומים מלאכותיים מחומרי פחמן ללא הצלחה משמעותית, שכן המבנה המולקולרי החזק של הגרפיט נותר עמיד בפני שינוי קבוע.[2]
הול הבין כי הכישלונות נבעו ממגבלות המכשור הקיים, שלא הצליח לשמור על לחץ וטמפרטורה גבוהים בו-זמנית לאורך זמן. הוא תכנן באופן עצמאי מכבש חדשני העשוי מליבת טונגסטן קרביד המוקפת בטבעות פלדה מחוזקות, מערכת שזכתה לשם מכבש ה-"Belt" (החגורה). המבנה הייחודי איפשר למקד לחץ עצום על תא דגימה קטן, תוך הזרמת זרם חשמלי ישיר לחימום התערובת. פריצת הדרך הכימית שלו הייתה השימוש בברזל כזרז (קטליזטור) שנועד להמיס ולשחרר את קשרי הפחמן החזקים בגרפיט בתנאים הקיצוניים הללו.[2][3]
ב-16 בדצמבר 1954 הפעיל הול את המערכת הייחודית תחת לחץ קיצוני של כ-6 ג'יגה-פסקל (כ-100,000 אטמוספרות) וטמפרטורה של מעל 1,500 מעלות צלזיוס. הניסוי הוכתר בהצלחה חסרת תקדים, והיהלומים המלאכותיים הראשונים שנוצרו במעבדה בתהליך הדיר וניתן לשחזור נולדו באותו הבוקר.
חברת ג'נרל אלקטריק הכריזה רשמית על ההישג ההיסטורי בפברואר 1955, והמצאה זו הניבה לה ברבות השנים רווחי עתק והניחה את התשתית לתעשיית יהלומים תעשייתיים עולמית המייצרת מאות מיליוני קרט בשנה.[2][4] למרות ההצלחה המסחרית הכבירה, הול עצמו זכה מהנהלת החברה לתגמול כספי סמלי בלבד, בדמות איגרת חוב לחיסכון של ארצות הברית בשווי של עשרה דולרים בלבד.[5] תסכולו מהיעדר ההכרה והתגמול הראויים ב-GE, לצד הגבלות קשוחות שהוטלו על חופש המחקר שלו, הובילו אותו להחלטה לעזוב את החברה עוד באותה השנה (1955).[2]
המשך דרכו המדעית
בשנת 1955, בעקבות עזיבתו את חברת ג'נרל אלקטריק, חזר הול למולדתו ביוטה והצטרף לסגל האקדמי של אוניברסיטת בריגהאם יאנג (BYU), שם כיהן כפרופסור לכימיה וכמנהל מחקר.[2] מאחר שחברת GE החזיקה בפטנטים המקוריים על מכבש ה-"Belt", ועיצובו הוגדר כסוד מסחרי ואף הוטל עליו צו סודיות ממשלתי, נאסר על הול להשתמש בתכנון המקורי שלו במסגרת המחקר האקדמי.
כדי לעקוף מגבלות קשוחות אלו ובמטרה להמשיך להוביל את חקר הלחץ הגבוה, פיתח הול באוניברסיטה מערכות לחץ חדשניות לחלוטין. פיתוחו הראשון היה "המכבש הטטרהדרלי" (Tetrahedral press), ולאחר מכן פיתח גם את המכבש הקובייתי (Cubic press). המצאות פורצות דרך אלו איפשרו להפעיל לחץ רב-כיווני מדויק על חומרים, עקפו את מגבלות הפטנט הקודם והפכו לכלי עבודה בסיסיים בתעשיית חומרי העל ובמעבדות מחקר פיזיקליות ברחבי העולם.[6][7]
הצלחתו המדעית של הול באוניברסיטה הובילה גם לייסוד מספר חברות מצליחות בתחום התעשייתי.[8] הבולטת שבהן הוקמה בשנת 1966, כאשר היה שותף להקמת החברה המסחרית "מגאדיימונד" (Megadiamond) לצד עמיתיו לאוניברסיטה, פרופ' ביל פופ ופרופ' דואן הורטון. החברה התמקדה בייצור מסחרי של יהלומים תעשייתיים וכלי חיתוך וקידוח מתקדמים המבוססים על פחמן גבישי דחוס (PCD).
חיים אישיים
הול נישא בשנת 1941 לאידה-רוז לנגפורד, והיה אב לשבעה ילדים. בשנותיו האחרונות פרש מעבודתו המדעית, עבר להתגורר בחווה חקלאית בפייסון שביוטה, והקדיש את זמנו לעבודת אדמה ולגידול עצי פרי. הוא נפטר בפרובו בשנת 2008, בגיל 88.
פרסים והוקרה
במהלך הקריירה שלו זכה הול להכרה בינלאומית רחבה על תרומתו לחקר החומרים ולתעשייה:
- פרס חלוץ הכימיה (Chemical Pioneer Award) מטעם המכון האמריקאי לכימאים (1970).
- פרס החברה הכימית האמריקאית (ACS) להמצאה יצירתית (1972) – על פיתוח המערכת והייצור המוצלח הראשון של יהלומים סינתטיים.
- הפרס הבינלאומי לחומרים חדשים (המוכר כיום כפרס ג'יימס מקגרודי) מטעם האגודה האמריקאית לפיזיקה (APS) (1977).
- מדליית המושל של יוטה למדע וטכנולוגיה (1994).
קישורים חיצוניים
- מת ממציא היהלום המלאכותי בגיל 88, באתר הארץ, 3 באוגוסט 2008
- דף פרופיל של הול בהיכל התהילה הלאומי של הממציאים של ארצות הברית (NIHF) (באנגלית)
- רשימת הזוכים בפרס ג'יימס מקגרודי לחומרים חדשים, באתר האגודה האמריקאית לפיזיקה (APS) (באנגלית)
הערות שוליים
- ↑ אבי משוואת איירינג
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 דף פרופיל של הול, באתר היכל התהילה הלאומי של הממציאים של ארצות הברית (NIHF).
- ↑ ערך ביוגרפי על טרייסי הול, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית).
- ↑ כתבת הספד מקיפה על טרייסי הול, באתר הניו יורק טיימס, 2 באוגוסט 2008 (באנגלית).
- ↑ סיפורו של טרייסי הול, חלוץ היהלומים המלאכותיים, באתר מגזין סמית'סוניאן (באנגלית).
- ↑ נקרולוג והספד על פועלו התעשייתי של הול, באתר הלוס אנג'לס טיימס, 31 ביולי 2008 (באנגלית).
- ↑ סקירה מדעית ואישית על חייו ופועלו של הול, באתר Physics Today (באנגלית).
- ↑ נקרולוג והספד על פועלו התעשייתי של הול, באתר הלוס אנג'לס טיימס, 31 ביולי 2008 (באנגלית).