Post on 23/01/2019

จอห์น กูดอีนัฟ อดีตเด็กอ่านหนังสือไม่ออก ผู้ให้กำเนิดแบตเตอรี ลิเธียมไอออน

จอห์น กูดอีนัฟ ขณะรับเหรียญรางวัล National Medal of Science จากประธานาธิบดีบารัก โอบามา เมื่อวันที่ 1 กุมภาพันธ์ 2013

เด็กมิลเลนเนียลที่คุ้นเคยกับมือถือเล็กๆ บางๆ อย่างไอโฟน หรือซัมซุงกาแล็กซี คงนึกภาพไม่ออกเลยว่า ครั้งหนึ่งโทรศัพท์แบบพกพานั้นต้อง “หิ้ว” หรือสะพายแทนที่จะเก็บใส่กระเป๋ากางเกงหรือกระเป๋าถือ เพราะโทรศัพท์แบบพกพายุคแรกๆ มันใหญ่มาก เกินกว่าที่จะเรียกว่า “มือถือ” ได้ด้วยซ้ำ

และคนที่มีส่วนสำคัญอย่างยิ่งที่ทำให้โทรศัพท์แบบพกพามีขนาดเล็กและบางลงได้อย่างที่เราเห็นในทุกวันนี้ ก็คือคุณปู่ที่ชื่อว่า “จอห์น กูดอีนัฟ” (John Goodenough) ตำนานที่ยังมีชีวิตแห่งมหาวิทยาลัยเท็กซัส

จากข้อมูลของ  Quartz กูดอีนัฟมาโตในย่านนิวฮาเวน รัฐคอนเนตทิคัต ตอนเด็กๆ เขาไม่ได้รับความอบอุ่นจากแม่สักเท่าไหร่ เพราะแม่ไม่ได้อยากจะมีเขา แต่พ่อเขายืนยันที่จะให้เก็บเขาไว้ เมื่ออายุได้ 12 ปี กูดอีนัฟถูกส่งไปอยู่โรงเรียนประจำในแมสซาชูเซตส์ แม่ของเขาเคยเขียนจดหมายมาหาแค่ครั้งเดียว ในอัตชีวประวัติของเขา เขากล่าวถึงบุคคลที่มีอิทธิพลต่อตัวเขาไว้มากมายทั้งพี่น้อง สุนัขเลี้ยง คนดูแลประจำครอบครัว หรือเพื่อนบ้าน แต่แทบไม่ได้กล่าวถึงพ่อแม่เลย

นอกจากนี้แล้ว กูดอีนัฟยังเป็นโรค “ดิสเล็กเซีย” (dyslexia) หรือความบกพร่องในการอ่านเขียนสะกดคำ ซึ่งสมัยนั้นคนยังเข้าใจปัญหาของโรคนี้น้อยและไม่รู้วิธีการแก้ไขบำบัด ทำให้ตอนเด็กๆ กูดอีนัฟอ่านเขียนไม่ได้เรียนตามเพื่อนไม่ทัน ชอบเอาเวลาไปวิ่งเล่นในป่ามากกว่า แต่ก็ยังอุตส่าห์พัฒนาตัวเองจนได้เข้าเรียนต่อสาขาคณิตศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเยล และสามารถเรียนจบได้ด้วยผลการเรียนระดับเกียรตินิยม

เมื่อเกิดสงครามโลกครั้งที่ 2 กูดอีนัฟก็ต้องรับใช้ชาติเช่นชายฉกรรจ์ เขาถูกส่งไปประจำการในหมู่เกาะแห่งหนึ่งใกล้กับโปรตุเกส เมื่อสงครามจบลงเขาก็โชคดีได้ทุนเรียนต่อด้านฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยชิคาโกจนจบดอกเตอร์ด้วยวัย 30 ปี เมื่อปี 1952 และได้ไปเป็นนักวิจัยอยู่ที่ MIT

เบื้องต้นงานของเขาอยู่ที่การพัฒนาระบบความจำของคอมพิวเตอร์ จนกระทั่งเกิดปัญหาวิกฤตราคาน้ำมันในยุค 70s เขาจึงอยากหาคำตอบให้กับปัญหาพลังงานมากกว่า แต่สถาบันเดิมไม่ให้การสนับสนุน เขาจึงย้ายค่ายไปทำงานที่ออกซ์ฟอร์ดในประเทศอังกฤษ

ระหว่างที่อยู่ออกซ์ฟอร์ดนี่เอง สแตน วิตติงแฮม (Stan Whittingham) นักเคมีชาวบริติชก็ได้ประกาศว่าเขาและคณะจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดได้ค้นพบวิธีการเก็บประจุลิเธียมไอออนภายในแผ่นไทเทเนียมซัลไฟด์ ซึ่งลิเธียมไอออนสามารถเคลื่อนที่จากอิเล็กโทรดขั้วหนึ่งไปอีกขั้วหนึ่ง ทำให้แบตเตอรีแบบนี้สามารถชาร์จไฟซ้ำได้

แบตเตอรีตามไอเดียของวิตติงแฮมมีข้อได้เปรียบคือมันมีขนาดเล็กมากและยังให้พลังงานสูง เมื่อเทียบกับแบตเตอรีแบบตะกั่ว-กรดที่ใช้ในรถยนต์ หรือแบตเตอรีแบบนิกเกิล-แคดเมียมที่มีใช้ในตลาดขณะนั้น อย่างไรก็ดี แบตเตอรีลิเธียมไอออนต้นแบบของวิตติงแฮมมีข้อเสียสำคัญคือมันระเบิดง่ายมาก แค่ชาร์จไฟเกินก็อาจระเบิดแล้ว และมันยังเสื่อมสภาพเร็วมาก

แต่กูดอีนัฟเชื่อว่าเขาสามารถหาทางออกให้กับข้อบกพร่องดังกล่าวได้ และสามารถทำให้แบตเตอรีลิเธียมไอออนของเขาให้พลังงานที่สูงกว่าแบตเตอรีของวิตติงแฮม ด้วยความที่เมื่อเขาทำงานอยู่กับ MIT เขาคุ้นเคยกับสารประกอบจำพวกเหล็กออกไซด์ซึ่งสามารถเก็บและปล่อยประจุได้ดีกว่าและยังมีความแปรปรวนน้อยกว่า และเขาก็พบว่า โคบอลต์ออกไซด์ คือคำตอบที่ดีที่สุด

งานทดลองของเขาสำเร็จในปี 1980 แบตเตอรีของเขาเหนือกว่าแบตเตอรีที่สามารถชาร์จซ้ำได้สำหรับใช้งานในอุณหภูมิห้องแบบอื่นๆ ในตลาดหลายเท่า ด้วยขนาดที่เล็กกว่าแต่ให้พลังงานมากกว่าและมีประสิทธิภาพสูงกว่า แต่ตอนนั้นเขาและออกซ์ฟอร์ดไม่ได้คิดอะไรมากกับสิ่งที่พวกเขาค้นพบ ทางออกซ์ฟอร์ดจึงไม่ได้คิดจะจดสิทธิบัตรเอาไว้ จากนั้นในปี 1986 กูดอีนัฟจึงได้กลับไปสอนหนังสือที่สหรัฐฯ กับมหาวิทยาลัยเท็กซัส

ต่อมา “โซนี่” จึงได้เอางานของกูดอีนัฟไปประยุกต์ใช้เชิงพาณิชย์ในปี 1991 จนประสบความสำเร็จอย่างล้นหลาม แบตเตอรีลิเธียมไอออนของกูดอีนัฟช่วยตอบโจทย์สำหรับสินค้าอิเล็กทรอนิกส์แบบพกพาที่โซนี่พยายามผลักดันโดยเฉพาะกล้องวิดีโอมือถือ ทำให้มันมีขนาดเล็กพกพาสะดวกจนขายดีเป็นเทน้ำเทท่า จากนั้นแบตเตอรีแบบลิเธียมไอออนของกูดอีนัฟก็ถูกกอปปีก็นำไปใช้กับผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์มากมายหลายยี่ห้อ เช่นในคอมพิวเตอร์โนตบุก หรือโทรศัพท์มือถือ

ความสำเร็จครั้งนั้นทำให้กูดอีนัฟได้รับรางวัลมากมาย ยังขาดไปก็แต่รางวัลใหญ่ที่สุดอย่างรางวัลโนเบล (ซึ่งเขาเองก็ถูกเสนอชื่ออยู่หลายครั้ง) และแม้ว่าเขาจะมีอายุเกือบจะร้อยปีเข้าไปแล้ว แต่เขาก็ยังไม่หยุดการวิจัย เขาเชื่อว่าตัวเองยังพัฒนาแบตเตอรีให้ดีกว่าที่เป็นอยู่ขึ้นไปได้อีก โดยมีเป้าหมายสำคัญคือการแก้ปัญหาและป้องกันวิกฤตการณ์ด้านพลังงานที่จะเกิดขึ้นในอนาคต

ล่าสุดเขาและทีมงานได้คิดค้นแบตเตอรีชนิดใหม่ขึ้น โดยใช้ตัวนำไฟฟ้าเป็นกระจกที่มีความสามารถในการนำไฟฟ้าสูงหรือ lithium-glass electrolyte ซึ่งโดยทฤษฎีแล้วมันจะกลายเป็นแบตเตอรีที่ปลอดภัยกว่า และชาร์จได้เร็วกว่าแบตเตอรีลิเธียมแบบเดิม ที่สำคัญมันไม่จำเป็นต้องใช้โคบอลต์แร่หายากที่กำลังจะหมดไป ทั้งยังสามารถชาร์จซ้ำได้กว่า 23,000 ครั้ง มากกว่าเดิมหลายเท่าตัว

“ผมต้องการแก้ปัญหาของรถยนต์ ผมอยากขจัดรถยนต์ที่ปล่อยก๊าซเสียออกไปจากถนนทั่วโลก ผมหวังว่าจะได้เห็นวันนั้นก่อนวันตายของผมจะมาถึง ตอนนี้ผมอายุ 96 ปี มันยังพอมีเวลา”  กูดอีนัฟกล่าวเมื่อปี 2018 (The Economist)

 

#อัพเดต เมื่อวันที่ 10 ธันวาคม 2019 ในที่สุด จอห์น กูดอีนัฟ ก็ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปี 2019 ร่วมกับ เอ็ม. สแตนลีย์ วิตติงแฮม (M. Stanley Whittingham) และ อากิระ โยชิโนะ (Akira Yoshino) ผู้มีส่วนร่วมในการพัฒนาแบตเตอรีลิเธียมไอออน (The Nobel Prize)

 


ผู้เขียนเนื้อหาด้านประวัติศาสตร์ สังคม และต่างประเทศ

Related

อิริน่า เซนเลอร์: พยาบาลสายลับผู้ปลดปล่อยชาวยิวจากการสังหารหมู่

ซัลลี เฮมิงส์ ทาสรักในเรือนเบี้ยของ โธมัส เจฟเฟอร์สัน ประธานาธิบดีคนที่ 3 ของอเมริกา

อเล็กซิส เบอนัวต์ ซัวแยร์ เชฟเซเลบฯ แห่งศตวรรษที่ 19 ผู้นำเตาแก๊สเข้าไปอยู่ในครัว

นิทรรศการสาส์นสมเด็จ รวมไฮไลต์ศิลปวิทยาการจากสองปราชญ์เมืองไทย

เท็ด โซเรนเซน “อย่าถามว่าประเทศให้อะไรกับคุณ จงถามว่าคุณทำอะไรให้ประเทศได้บ้าง”

ตำนานช่างภาพสงคราม ‘โรเบิร์ต คาปา’ แด่ม้วนฟิล์ม ความรัก แสงแฟลช และเสียงปืน 

ไฮเปเชีย ปัญญาชนหญิงที่ถูก “ผู้ศรัทธา” ล่าแม่มดเป็นคนแรก 

อิสมาอิล แอนแวร์ ปาชา: นายพลผู้อยู่หัวขบวนการฆ่าล้างเผ่าพันธุ์ในตุรกี