Arnold Orville Beckman (10 de abril de 1900 - 18 de mayo de 2004) fue un químico, inventor, inversor y filántropo estadounidense. Mientras era profesor en el Instituto de Tecnología de California , fundó Beckman Instruments basándose en su invención en 1934 del medidor de pH , un dispositivo para medir la acidez (y la alcalinidad), que más tarde se consideró que había "revolucionado el estudio de la química y la biología". [1] También desarrolló el espectrofotómetro DU , "probablemente el instrumento más importante jamás desarrollado para el avance de la biociencia". [2] Beckman financió el Shockley Semiconductor Laboratory , la primera empresa de transistores de silicio en California, dando así origen a Silicon Valley . [3] Después de jubilarse, él y su esposa Mabel (1900-1989) fueron contados entre los principales filántropos de los Estados Unidos. [4]
Beckman nació en Cullom, Illinois , un pueblo de unas 500 personas en una comunidad agrícola. Era el hijo menor de George Beckman, un herrero, y su segunda esposa Elizabeth Ellen Jewkes. [3] : 5 Desde muy temprana edad sintió curiosidad por el mundo. Cuando tenía nueve años, Beckman encontró un viejo libro de texto de química, Catorce semanas en química de Joel Dorman Steele , y comenzó a probar los experimentos. [3] : 9 Su padre alentó sus intereses científicos al permitirle convertir un cobertizo de herramientas en un laboratorio.
La madre de Beckman, Elizabeth, murió de diabetes en 1912. El padre de Beckman vendió su herrería y se convirtió en vendedor ambulante de herramientas y materiales de herrería. Se contrató a una ama de llaves, Hattie Lange, para que cuidara de los niños de Beckman. Arnold Beckman ganó dinero como "pianista de prácticas" con una banda local y como "probador oficial de nata" operando una centrífuga para una tienda local. [3] : 12–13
En 1914, la familia Beckman se mudó a Normal, ubicada justo al norte de Bloomington, Illinois , para que los jóvenes Beckman pudieran asistir a la University High School en Normal , una "escuela de laboratorio" asociada con la Universidad Estatal de Illinois . [3] : 16 En 1915 se mudaron a Bloomington, [3] : 17–18 pero continuaron asistiendo a University High, donde Arnold Beckman obtuvo permiso para tomar clases de nivel universitario del profesor de química Howard W. Adams. [3] : 17–18 Mientras todavía estaba en la escuela secundaria, Arnold comenzó su propio negocio, "Bloomington Research Laboratories", haciendo química analítica para la compañía de gas local. [3] : 21–22 También actuaba por la noche como pianista en el cine y tocaba con bandas de baile locales. [3] : 24–25 Se graduó como el mejor alumno de su clase, con un promedio de 89,41 en cuatro años, el más alto alcanzado. [3] : 27
A Beckman se le permitió dejar la escuela unos meses antes para contribuir al esfuerzo de la Primera Guerra Mundial a principios de 1918 trabajando como químico. En Keystone Steel and Iron tomó muestras de hierro fundido y las analizó para ver si la composición química del carbono, el azufre, el manganeso y el fósforo era adecuada para el vertido de acero. [3] : 26
Cuando Beckman cumplió 18 años en agosto de 1918, se alistó en los Marines de los Estados Unidos . Después de tres meses en el campo de entrenamiento de los marines en Parris Island, Carolina del Sur , [3] : 31 fue enviado al Brooklyn Navy Yard , para el tránsito a la guerra en Europa. Debido a un retraso en el tren, otra unidad se embarcó en lugar de la unidad de Beckman. Luego, contado en grupos en el cuartel, Beckman perdió ser enviado a Rusia por un espacio en la fila. [3] : 32 En cambio, Arnold pasó el Día de Acción de Gracias en la YMCA local , donde conoció a Mabel Stone Meinzer, de 17 años, que estaba ayudando a servir la comida. Mabel se convertiría en su esposa. [3] : 33 Unos días después, se firmó el armisticio , poniendo fin a la guerra.
Beckman asistió a la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign a partir del otoño de 1918. Durante su primer año, trabajó con Carl Shipp Marvel en la síntesis de compuestos orgánicos de mercurio, pero ambos hombres enfermaron por exposición al mercurio tóxico . [3] : 42 Como resultado, Beckman cambió su especialidad de química orgánica a química física, donde trabajó con Worth Rodebush, TA White y Gerhard Dietrichson. [3] : 50–51 Obtuvo su licenciatura en ingeniería química en 1922 y su maestría en química física en 1923. [5] Para su maestría estudió la termodinámica de soluciones acuosas de amoníaco, un tema que le presentó TA White. [3] : 55
Poco después de llegar a la Universidad de Illinois, Beckman se unió a la fraternidad Delta Upsilon . [3] : 55 Fue iniciado en el capítulo Zeta de Alpha Chi Sigma , la fraternidad de química, en 1921 [6] y en la Fraternidad Científica de Graduados Gamma Alpha en diciembre de 1922. [ cita requerida ]
Beckman decidió ir al Instituto Tecnológico de California (Caltech) para realizar su doctorado. Se quedó allí durante un año, antes de regresar a Nueva York para estar cerca de su prometida, Mabel, que trabajaba como secretaria para la Equitable Life Assurance Society . Encontró un trabajo en el departamento de ingeniería de Western Electric , el precursor de los Bell Telephone Laboratories . Trabajando con Walter A. Shewhart , [3] : 61 Beckman desarrolló programas de control de calidad para la fabricación de tubos de vacío y aprendió sobre diseño de circuitos. Fue aquí donde Beckman descubrió su interés por la electrónica .
Beckman se casó con Mabel el 10 de junio de 1925. [3] : 68 En 1926, la pareja regresó a California y Beckman reanudó sus estudios en Caltech. Se interesó en la fotólisis ultravioleta y trabajó con su asesor de doctorado, Roscoe G. Dickinson , en un instrumento para encontrar la energía de la luz ultravioleta. Funcionaba haciendo brillar la luz ultravioleta sobre un termopar , convirtiendo el calor incidente en electricidad, que accionaba un galvanómetro . Después de recibir un doctorado en fotoquímica en 1928 [5] por esta aplicación de la teoría cuántica a las reacciones químicas, se le pidió a Beckman que se quedara en Caltech como instructor y luego como profesor. [7] A Linus Pauling , otro de los estudiantes de posgrado de Roscoe G. Dickinson, también se le pidió que se quedara en Caltech. [3] : 99
En 1933, Beckman y su familia construyeron una casa en Altadena, California , en las colinas y junto a Pasadena. Vivieron en Altadena durante más de 27 años, criando a su familia. [ cita requerida ]
Durante su estancia en Caltech, Beckman participó activamente en la docencia, tanto en los niveles introductorio y avanzado de posgrado. Beckman compartió su experiencia en el soplado de vidrio impartiendo clases en el taller de máquinas. También impartió clases sobre el diseño y uso de instrumentos de investigación. Beckman se ocupó de primera mano de la necesidad de los químicos de contar con una buena instrumentación como gerente del taller de instrumentos del departamento de química. [3] : 96–99 El interés de Beckman por la electrónica lo hizo muy popular dentro del departamento de química de Caltech, ya que era muy hábil en la construcción de instrumentos de medición .
Durante el tiempo que estuvo en Caltech, el enfoque del departamento se movió cada vez más hacia la ciencia pura y se alejó de la ingeniería química y la química aplicada. Arthur Amos Noyes , jefe de la división de química, alentó tanto a Beckman como al ingeniero químico William Lacey a estar en contacto con ingenieros y químicos del mundo real, y Robert Andrews Millikan , presidente de Caltech, remitió preguntas técnicas a Beckman del gobierno y las empresas. [3] : 98–101 Con su bendición, Beckman comenzó a aceptar trabajo externo como consultor científico y técnico. También actuó como experto científico en juicios legales.
En 1934, Millikan recomendó a IH Lyons de la National Postal Meter Company a Arnold Beckman. Lyons quería una tinta que no se obstruyera para que las máquinas pudieran imprimir el franqueo, en lugar de tener a los empleados lamiendo los sellos. [8] La solución de Beckman fue fabricar tinta con ácido butírico , una sustancia maloliente. Debido a este ingrediente, ningún fabricante quería fabricarla. Beckman decidió fabricarla él mismo. Fundó la National Inking Appliance Company, consiguió espacio en un garaje propiedad del fabricante de instrumentos Fred Henson y contrató a dos estudiantes de Caltech, Robert Barton y Henry Fracker. Beckman desarrolló y obtuvo un par de patentes para reentintar cintas de máquina de escribir , pero su comercialización no tuvo éxito. Esta fue la primera experiencia de Beckman en la gestión de una empresa y la comercialización de un producto, y aunque este primer producto fracasó, Beckman reutilizó la empresa para otro producto. [3] : 124–129
Sunkist Growers tenía problemas con su propio proceso de fabricación. Los limones que no se podían vender como producto se convertían en pectina o ácido cítrico , y se utilizaba dióxido de azufre como conservante. Sunkist necesitaba saber la acidez del producto en un momento dado, y los métodos colorimétricos que se utilizaban entonces, como las lecturas del papel tornasol , no funcionaban bien porque el dióxido de azufre interfería con ellos. El químico Glen Joseph de Sunkist intentaba medir la concentración de iones de hidrógeno en el zumo de limón de forma electroquímica, pero el dióxido de azufre dañaba los electrodos de hidrógeno, y los electrodos de vidrio no reactivos producían señales débiles y eran frágiles.
Joseph se puso en contacto con Beckman, quien le propuso que, en lugar de intentar aumentar la sensibilidad de sus mediciones, amplificara sus resultados. Beckman, familiarizado con el soplado de vidrio, la electricidad y la química, sugirió un diseño para un amplificador de tubo de vacío y terminó construyendo un aparato funcional para Joseph. El electrodo de vidrio utilizado para medir el pH se colocó en un circuito de rejilla en el tubo de vacío, lo que produjo una señal amplificada que luego podía leerse con un medidor electrónico. El prototipo fue tan útil que Joseph solicitó una segunda unidad. [3] : 124–129
Beckman vio una oportunidad y, tras replantearse el proyecto, decidió crear un instrumento químico completo que pudiera ser fácilmente transportado y utilizado por personas no especializadas. En octubre de 1934, había registrado la solicitud de patente estadounidense n.º 2.058.761 para su "acidímetro", que más tarde se rebautizó como medidor de pH. [3] : 131 [9] La Arthur H. Thomas Company, un distribuidor de instrumentos científicos conocido a nivel nacional con sede en Filadelfia, estaba dispuesta a intentar venderlo. Aunque su precio era muy elevado (195 dólares, aproximadamente el salario mensual inicial de un profesor de química en aquella época), era significativamente más barato que el coste estimado de construir un instrumento comparable a partir de componentes individuales, unos 500 dólares. [3] : 134–135 El medidor de pH original pesaba casi 7 kg, pero suponía una mejora sustancial con respecto a un banco de trabajo lleno de equipos delicados. El primer medidor tenía un fallo de diseño: las lecturas de pH cambiaban con la profundidad de inmersión de los electrodos, pero Beckman solucionó el problema sellando el bulbo de vidrio del electrodo.
El 8 de abril de 1935, Beckman renombró su empresa como National Technical Laboratories , reconociendo formalmente su nuevo enfoque en la fabricación de instrumentos científicos. [3] : 131–132 La empresa alquiló un local más grande en 3330 Colorado Street, [3] : 135 y comenzó a fabricar medidores de pH. El medidor de pH es un dispositivo importante para medir el pH de una solución, y para el 11 de mayo de 1939, las ventas fueron lo suficientemente exitosas como para que Beckman dejara Caltech para convertirse en el presidente de tiempo completo de National Technical Laboratories. [3] : 142–143 En 1940, Beckman pudo obtener un préstamo para construir su propia fábrica de 12.000 pies cuadrados en South Pasadena. [3] : 147–148
En 1940, el equipo necesario para medir la energía de la luz en el espectro visible podía costarle a un laboratorio hasta 3.000 dólares, una cantidad enorme en aquella época. También había un creciente interés en examinar los espectros ultravioleta más allá de ese rango. Así como Beckman había creado un único instrumento fácil de usar para medir el pH, se propuso crear un instrumento fácil de usar para la espectrofotometría. El equipo de investigación de Beckman, dirigido por Howard Cary , desarrolló varios modelos. [3] : 148–149
Los nuevos espectrofotómetros utilizaban un prisma para separar la luz en su espectro de absorción y un fototubo para medir eléctricamente la energía de la luz a lo largo del espectro. Permitían al usuario trazar el espectro de absorción de luz de una sustancia, dando una "huella" estandarizada, característica de un compuesto. [3] : 151 Con el modelo D de Beckman, más tarde conocido como espectrofotómetro DU , los Laboratorios Técnicos Nacionales proporcionaron con éxito el primer instrumento único fácil de usar que contenía los componentes ópticos y electrónicos necesarios para la espectrofotometría de absorción ultravioleta . [3] : 153 El usuario podía insertar una muestra, marcar la longitud de onda de luz deseada y leer la cantidad de absorción de esa frecuencia a partir de un medidor simple. Producía espectros de absorción precisos tanto en la región ultravioleta como en la visible del espectro con relativa facilidad y precisión repetible. [10] La Oficina Nacional de Normas realizó pruebas para certificar que los resultados del DU eran precisos y repetibles y recomendó su uso. [3] : 156
El espectrofotómetro de DU de Beckman ha sido calificado como el "modelo T" de los instrumentos científicos: "Este dispositivo simplificó y agilizó para siempre el análisis químico, al permitir a los investigadores realizar una medición cuantitativa con una precisión del 99,9% de una sustancia en cuestión de minutos, en lugar de las semanas que se necesitaban anteriormente para obtener resultados con una precisión de solo el 25%". [11] Theodore L. Brown señala que "revolucionó la medición de señales de luz de muestras". [12] : 2 Se cita al premio Nobel Bruce Merrifield diciendo que el espectrofotómetro de DU es "probablemente el instrumento más importante jamás desarrollado para el avance de la biociencia". [2]
El desarrollo del espectrofotómetro también tuvo una relevancia directa para el esfuerzo bélico. Por ejemplo, se estaba estudiando el papel de las vitaminas en la salud y los científicos querían identificar alimentos ricos en vitamina A para mantener sanos a los soldados. Los métodos anteriores implicaban alimentar ratas durante varias semanas y luego realizar una biopsia para estimar los niveles de vitamina A. El espectrofotómetro de uranio empobrecido arrojó mejores resultados en cuestión de minutos. [13] El espectrofotómetro de uranio empobrecido también fue una herramienta importante para los científicos que estudiaban y producían el nuevo fármaco maravilloso, la penicilina. [14] Al final de la guerra, las compañías farmacéuticas estadounidenses producían 650 mil millones de unidades de penicilina cada mes. [15] Gran parte del trabajo realizado en esta área durante la Segunda Guerra Mundial se mantuvo en secreto hasta después de la guerra. [16]
Beckman y su compañía participaron en varios proyectos secretos. Había una escasez crítica de caucho , que se usaba en neumáticos de jeep y aviones y en tanques. Las fuentes naturales del Lejano Oriente no estaban disponibles debido a la guerra, y los científicos buscaron un sustituto sintético confiable. La Oficina de Reserva de Caucho se acercó a Beckman para desarrollar un espectrofotómetro infrarrojo para ayudar en el estudio de sustancias químicas como el tolueno y el butadieno . La Oficina de Reserva de Caucho se reunió en secreto en Detroit con Robert Brattain de la Shell Development Company, Arnold O. Beckman y R. Bowling Barnes de American Cyanamid. Se le pidió a Beckman que produjera en secreto cien espectrofotómetros infrarrojos para ser utilizados por científicos gubernamentales autorizados, basándose en un diseño para un espectrofotómetro de haz único que ya había sido desarrollado por Robert Brattain para Shell. [3] : 163 El resultado fue el espectrofotómetro Beckman IR-1.
En septiembre de 1942 se envió el primero de los instrumentos. Entre 1942 y 1945 se fabricaron aproximadamente 75 IR-1 para su uso en la iniciativa estadounidense de caucho sintético. A los investigadores no se les permitió publicar ni discutir nada relacionado con las nuevas máquinas hasta después de la guerra. [17] Otros investigadores que estaban trabajando independientemente en el desarrollo de la espectrometría infrarroja pudieron publicar y desarrollar instrumentos durante este tiempo sin verse afectados por restricciones de confidencialidad.
Beckman había continuado desarrollando el espectrofotómetro infrarrojo después del lanzamiento del IR-1. Enfrentado a una dura competencia, decidió en 1953 seguir adelante con un rediseño radical del instrumento. El resultado fue el IR-4, que podía operarse utilizando un haz simple o doble de luz infrarroja. [3] : 165 Esto permitía al usuario tomar la medición de referencia y la medición de muestra al mismo tiempo. [3] : 163
Al mismo tiempo que se le propuso a Beckman la espectrometría infrarroja, Paul Rosenberg se puso en contacto con él. Rosenberg trabajaba en el Laboratorio de Radiación del MIT . El laboratorio formaba parte de una red secreta de instituciones de investigación tanto de Estados Unidos como de Gran Bretaña que trabajaban para desarrollar el radar , "detección y medición de distancias por radio". Beckman se interesó en el proyecto debido a la alta calidad de los botones de ajuste o "potenciómetros" que se utilizaban en sus medidores de pH. Beckman había registrado el diseño de los botones del medidor de pH bajo el nombre de "helipot" (potenciómetro helicoidal). Rosenberg había descubierto que el helipot era diez veces más preciso que otros botones. No obstante, para su uso en aviones, barcos o submarinos en movimiento continuo, que podrían estar bajo ataque, sería necesario un rediseño para garantizar que los botones pudieran soportar golpes y vibraciones.
Beckman no pudo explicar a su personal el motivo del rediseño, y ellos no estaban particularmente interesados en el problema; finalmente, él mismo encontró una solución. En lugar de usar un cable enrollado alrededor de una bobina, con la presión de un pequeño resorte para crear un único punto de contacto, rediseñó la perilla para que tuviera una ranura continua, en la que se encontraba el punto de contacto. El punto de contacto podría entonces moverse de manera suave y continua, y no podría ser sacudido fuera de contacto. El modelo A de Beckman Helipot tuvo una tremenda demanda por parte de los militares. En el primer año de su producción, sus ventas se convirtieron en el 40% de los ingresos de la empresa. Beckman escindió una empresa separada, Helipot Corporation, para hacerse cargo de la fabricación de componentes electrónicos. [3] : 167–175
Linus Pauling, del Instituto Tecnológico de California, también estaba realizando trabajos secretos para el ejército. El Comité de Investigación de Defensa Nacional convocó una reunión el 3 de octubre de 1940, en busca de un instrumento que pudiera medir de manera confiable el contenido de oxígeno en una mezcla de gases, de modo que pudieran medir las condiciones de oxígeno en submarinos y aviones. Pauling diseñó el medidor de oxígeno Pauling para ellos. Inicialmente, Holmes Sturdivant, el asistente de Pauling, le pidió a Beckman que suministrara cajas de alojamiento para el medidor, pero pronto le pidieron que fabricara el instrumento completo.
Aunque la junta directiva de los Laboratorios Técnicos Nacionales no estaba dispuesta a apoyar el proyecto secreto, cuyos detalles no se les podían revelar, acordaron que Beckman era libre de seguirlo de forma independiente. Beckman creó una segunda empresa derivada, Arnold O. Beckman, Inc., para su fabricación. [3] : 180–185 La creación del medidor de oxígeno fue un desafío técnico, que implicó la creación de pequeñas pesas de vidrio de alta precisión. Beckman creó una pequeña máquina de soplado de vidrio que generaría una bocanada de aire medida con precisión para crear las bolas de vidrio. [3] : 185–186
Después de la guerra, Beckman desarrolló analizadores de oxígeno para otro mercado. Se utilizaban para controlar las condiciones en las incubadoras de bebés prematuros. Los médicos de la Universidad Johns Hopkins los utilizaban para determinar las recomendaciones de niveles saludables de oxígeno para las incubadoras. [3] : 185–186
Los instrumentos de Beckman también fueron utilizados por el Proyecto Manhattan . Los científicos del proyecto estaban intentando desarrollar instrumentos para medir la radiación en cámaras de ionización cargadas eléctricamente y llenas de gas en reactores nucleares. Era difícil obtener lecturas confiables porque las señales eran débiles. Beckman se dio cuenta de que con un ajuste relativamente menor (sustituir un resistor de carga de entrada por el electrodo de vidrio) el medidor de pH podría adaptarse para realizar el trabajo. Como resultado, Beckman Instruments desarrolló un nuevo producto, el microamperímetro. [3] : 175–177
Además, Beckman desarrolló un dosímetro para medir la exposición a la radiación, para proteger al personal del Proyecto Manhattan. El dosímetro era una cámara de ionización en miniatura, cargada con 170 voltios. Tenía una pequeña escala calibrada en la parte superior, cuya aguja era una fibra de cuarzo recubierta de platino. Los dosímetros también fueron fabricados por la empresa derivada de Beckman, Arnold O. Beckman, Inc. [3] : 177–178
En el sur de California de posguerra, incluida la zona de Pasadena donde vivían los Beckman, el smog se estaba convirtiendo en un tema de conversación cada vez más frecuente, además de una experiencia desagradable. En 1943, se lo describió por primera vez como "ataques con gas", pero las sospechas recayeron en una variedad de posibles causas, entre ellas los recipientes para fumar humo que utilizaban los cultivadores de naranjas, el humo producido por las plantas industriales locales y los escapes de los automóviles. La Cámara de Comercio de Los Ángeles era una de las organizaciones preocupadas por las posibles causas y efectos del smog, ya que se relacionaba tanto con la industria (y los empleos) como con la calidad de vida en la zona. Beckman estaba involucrado en la Cámara de Comercio.
En 1947, el gobernador de California, Earl Warren, firmó una ley estatal de control de la contaminación del aire, que autorizaba la creación de Distritos de Control de la Contaminación del Aire (APCD, por sus siglas en inglés) en todos los condados del estado. [18] La Cámara de Comercio de Los Ángeles le pidió a Beckman que los representara en la creación de un APCD local. Cuando se formó el nuevo APCD, le pidió a Beckman que se convirtiera en el consultor científico del Oficial de Control de la Contaminación del Aire. Ocupó el cargo desde 1948 hasta 1952.
El oficial de control de la contaminación del aire en cuestión era Louis McCabe, un geólogo con formación en ingeniería química. McCabe inicialmente sospechó que el smog era resultado de la contaminación por dióxido de azufre y propuso que el condado convirtiera el presunto contaminante en fertilizante mediante un costoso proceso. Beckman no estaba convencido de que el dióxido de azufre fuera el verdadero culpable del smog de Los Ángeles. Visitó Gary, Indiana, donde se estaban tomando medidas para abordar la contaminación por dióxido de azufre, y le llamó la atención el característico olor a azufre en el aire. A su regreso, Beckman convenció a McCabe de que debían buscar una causa diferente.
Beckman se puso en contacto con un profesor de Caltech que estaba trabajando en el smog, Arie Jan Haagen-Smit . [19] Desarrollaron un aparato para recolectar material particulado del aire de Los Ángeles, utilizando un sistema de tubos enfriados intermitentemente con nitrógeno líquido. Haagen-Smit identificó la sustancia que recolectaron como un material orgánico peróxido . Aceptó pasar un año estudiando la química del smog. Sus resultados, presentados en 1952, identificaron el ozono y los hidrocarburos de las chimeneas, las refinerías y los escapes de los automóviles como ingredientes clave en la formación del smog. [3] : 220–224
Mientras Haagen-Smit descifraba la génesis del smog, Beckman desarrolló un instrumento para medirlo. El 7 de octubre de 1952, obtuvo una patente para un "registrador de oxígeno" que utilizaba métodos colorimétricos para medir los niveles de compuestos presentes en la atmósfera. [3] : 224–226 Beckman Instruments desarrolló finalmente una gama de instrumentos para diversos usos en el control y tratamiento de los gases de escape de los automóviles y la contaminación del aire. Incluso produjeron "furgonetas de control de la calidad del aire", laboratorios personalizados sobre ruedas para uso del gobierno y la industria. [3] : 224–226
El propio Beckman fue contactado por el gobernador de California, Goodwin Knight, para que encabezara un Comité Especial sobre Contaminación del Aire, con el fin de proponer formas de combatir el smog. A finales de 1953, el comité hizo públicas sus conclusiones. La "Biblia de Beckman" recomendaba que se tomaran medidas clave de inmediato: [3] : 225
Beckman Instruments también adquirió Liston-Becker Instrument Company en junio de 1955. Fundada por Max D. Liston , Liston-Becker tenía un historial exitoso en el desarrollo de analizadores de gases infrarrojos . [3] : 207–208 Liston desarrolló instrumentos para medir el smog y las emisiones de escape de los automóviles, esenciales para los intentos de mejorar la calidad del aire de Los Ángeles en la década de 1950. [20]
Beckman ayudó a crear la Air Pollution Foundation, una organización sin fines de lucro para apoyar la investigación en busca de soluciones al smog y educar al público sobre cuestiones científicas relacionadas con el smog. [3] : 225
En 1954, se convirtió en miembro de la junta directiva de la Cámara de Comercio de Los Ángeles y presidente de su Comité de Contaminación del Aire. Abogó por mayores poderes para la APCD y alentó a la industria, las empresas y los ciudadanos a apoyar su trabajo. [3] : 226 Ayudó a la Cámara de Comercio a desarrollar un enfoque unificado para monitorear el smog, transmitir alertas de smog y abordar el problema del smog. El 25 de enero de 1956, se convirtió en presidente de la Cámara de Comercio de Los Ángeles. Identificó los dos temas clave de su mandato como la lucha contra el smog y el apoyo a la colaboración de la ciencia, la tecnología, la industria y la educación locales. [3] : 227
Beckman reconoció que la calidad del aire no mejoraría de la noche a la mañana. Su trabajo en este ámbito continuó durante años y le trajo atención nacional. En 1967, el presidente Richard Nixon nombró a Beckman miembro de la Junta Federal de Calidad del Aire por un período de cuatro años . [3] : 228
John J. Murdock poseía una importante participación en National Technical Laboratories. Él y Arnold Beckman firmaron un acuerdo de opción de compra de acciones por el cual Beckman podía comprar las acciones de NTL de Murdock de su patrimonio después de su muerte. Cuando Murdock murió en 1948, Beckman pudo obtener una participación mayoritaria en la empresa. [3] : 195–196 El 27 de abril de 1950, National Technical Laboratories pasó a llamarse Beckman Instruments, Incorporated . En 1952, Beckman Instruments se convirtió en una empresa que cotiza en bolsa en la Bolsa de Valores de Nueva York , lo que generó nuevo capital para la expansión, incluida la expansión en el extranjero. [3] : 197, 232–233
Helipot Corporation, la empresa derivada que Beckman había creado cuando la junta directiva de NTL tenía dudas sobre la electrónica, se reincorporó a Beckman Instruments y se convirtió en la División Helipot en 1958. Los investigadores de Helipot estaban experimentando con cermets , materiales compuestos hechos mezclando cerámica y metales . Los potenciómetros hechos con cermet en lugar de metal eran más resistentes al calor, adecuados para su uso a temperaturas extremas. [3] : 211
En 1954, Beckman Instruments adquirió el fabricante de ultracentrífugas Spinco (Specialized Instruments Corp.), fundado por Edward Greydon Pickels en 1946. Esta adquisición fue la base de la división de centrífugas Spinco de Beckman . La división pasó a diseñar y fabricar una gama de ultracentrífugas preparativas y analíticas. [3]
En 1955, William Shockley se puso en contacto con Beckman . Shockley, que había sido uno de los estudiantes de Beckman en Caltech, dirigió el programa de investigación de Bell Labs sobre tecnología de semiconductores . Los semiconductores eran, en algunos aspectos, similares a los cermets. Shockley quería crear una nueva empresa y le pidió a Beckman que formara parte de la junta directiva. Después de una considerable discusión, Beckman se involucró más estrechamente: él y Shockley firmaron una carta de intención para crear el Shockley Semiconductor Laboratory como una subsidiaria de Beckman Instruments, bajo la dirección de William Shockley. El nuevo grupo se especializaría en semiconductores, comenzando con la producción automatizada de transistores de base difusa . [3] : 237–241 [21]
Como la anciana madre de Shockley vivía en Palo Alto , Shockley quería establecer el laboratorio en la cercana Mountain View, California . Frederick Terman , rector de la Universidad de Stanford , ofreció a la empresa un espacio en el nuevo parque industrial de Stanford. La empresa se inauguró en febrero de 1956, el mismo año en que Shockley recibió el Premio Nobel de Física junto con John Bardeen y Walter Houser Brattain "por sus investigaciones sobre semiconductores y su descubrimiento del efecto transistor". [22] Shockley Semiconductor Laboratory fue el primer establecimiento que trabajó en dispositivos semiconductores de silicio en lo que llegó a conocerse como Silicon Valley.
Shockley, sin embargo, carecía de experiencia en gestión empresarial e industrial. Además, decidió que el laboratorio investigaría una invención propia, el diodo de cuatro capas, en lugar de desarrollar el transistor de silicio difuso que él y Beckman habían acordado. Beckman fue tranquilizado por sus ingenieros de que las ideas científicas detrás del proyecto de Shockley todavía eran sólidas. Cuando los miembros del laboratorio de Shockley le pidieron que lo hiciera, Beckman decidió no interferir en su gestión. [21] En 1957, ocho científicos destacados, entre ellos Gordon Moore y Robert Noyce, abandonaron el grupo de Shockley para formar una empresa emergente competidora, Fairchild Semiconductor , que desarrollaría con éxito transistores de silicio. En 1960, Beckman vendió la subsidiaria de Shockley a Clevite Transistor Company, poniendo fin a su asociación formal con los semiconductores. No obstante, Beckman había sido un partidario esencial de la nueva industria en sus etapas iniciales. [3] : 237–250
Beckman también vio que las computadoras y la automatización ofrecían una gran cantidad de oportunidades para la integración en instrumentos y el desarrollo de nuevos instrumentos. Beckman Instruments compró Berkeley Scientific Company en la década de 1950 y más tarde desarrolló una División de Sistemas dentro de Beckman Instruments "para desarrollar y construir sistemas de datos industriales para la automatización". [23] Berkeley desarrolló la computadora analógica EASE y, en 1959, Beckman tenía contratos con importantes empresas de las industrias aeroespacial, espacial y de defensa, incluidas Boeing Aerospace , Lockheed Aircraft , North American Aviation y Lear Siegler . La División de Sistemas de Beckman también desarrolló sistemas informáticos especializados para manejar grandes volúmenes de datos de radio telemétricos de satélites y naves espaciales no tripuladas. Estos incluían sistemas para procesar fotografías de la luna, tomadas por la nave espacial Ranger de la NASA. [3] : 252–258
La década de 1960 fue una época de cambios para los Beckman. Mabel se enamoró de una casa junto al mar en Corona del Mar, cerca de Newport Beach , California. Compraron la casa en 1960, la renovaron y vivieron allí juntos hasta la muerte de Mabel en 1989. [3] [24]
Beckman también decidió retirarse. Él y su esposa Mabel se volvieron cada vez más activos como filántropos, con la intención declarada de donar su riqueza personal antes de morir. [9] En 1964, se le pidió a Beckman que se convirtiera en presidente de la Junta Directiva de Caltech, y aceptó el puesto. [3] : 275 Había sido miembro de la junta desde 1953. [3] : 279 En 1965, se retiró como presidente de Beckman Instruments y se convirtió en su lugar en presidente de su junta directiva. [3] : 276 El 23 de noviembre de 1981, acordó vender la empresa, que luego se fusionó con SmithKline para formar SmithKline Beckman. [3] : 308–309
La primera gran donación filantrópica de los Beckman fue para Caltech. Al apoyar a Caltech, ampliaron la relación a largo plazo que Beckman había iniciado como estudiante en Caltech y continuó como profesor y fideicomisario. En 1962, financiaron la construcción de una sala de conciertos, el Auditorio Beckman, diseñado por el arquitecto Edward Durrell Stone . [3] : 289–290 [25] Durante un período de años, también apoyaron al Instituto Beckman , el Auditorio Beckman, el Laboratorio Beckman de Ciencias del Comportamiento y el Laboratorio Beckman de Síntesis Química en el Instituto de Tecnología de California. En palabras del presidente emérito de Caltech , David Baltimore , Beckman "ha dado forma al destino de Caltech". [3] Los Beckman también figuran en el Instituto Beckman de Ciencia y Tecnología Avanzadas y el Cuadrángulo Beckman de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. [3]
La Fundación Arnold y Mabel Beckman se constituyó en septiembre de 1977. [3] : 317 En el momento de la muerte de Beckman, la Fundación había donado más de 400 millones de dólares a una variedad de organizaciones y obras de caridad. [26] En 1990, se la consideraba una de las diez fundaciones más importantes de California, en función de las donaciones anuales. [27] Las donaciones se destinaron principalmente a científicos y causas científicas, así como a las almas mater de Beckman . Se le cita diciendo: "Acumulé mi riqueza vendiendo instrumentos a científicos... así que pensé que sería apropiado hacer contribuciones a la ciencia, y esa ha sido mi pauta número uno para la caridad". [28]
En la década de 1980, financiaron cinco grandes centros: [29] [30]
Los Beckman también donaron a:
Después de la muerte de Mabel en 1989, Arnold Beckman reorganizó la fundación para que continuara a perpetuidad y desarrolló nuevas iniciativas para las donaciones de la fundación. [29]
Uno de los principales objetivos de la fundación fue mejorar la enseñanza de las ciencias. A partir de 1998, la fundación ha aportado más de 23 millones de dólares para apoyar la enseñanza de las ciencias desde jardín de infantes hasta sexto grado, basada en la investigación, en los distritos escolares del condado de Orange (California), estimulando a las escuelas a integrar las ciencias en el plan de estudios de jardín de infantes hasta sexto grado como asignatura básica. [37] [38] [39] [40]
Arnold Beckman ideó los programas Beckman Scholars y Beckman Young Investigators para apoyar a los jóvenes científicos a nivel universitario. Cada año, la Fundación Beckman selecciona una lista de universidades y colegios, cada uno de los cuales selecciona a estudiantes de su institución para el Programa Beckman Scholars. [41] El Programa Beckman Young Investigators brinda apoyo de investigación a miembros prometedores del profesorado en las primeras etapas de sus carreras académicas en las ciencias químicas y biológicas, en particular a aquellos cuyo trabajo involucra métodos, instrumentos y materiales que pueden abrir nuevas vías de investigación en la ciencia. [42] En 2017, se lanzó el premio Beckman Postdoctoral Fellows, que también tiene como objetivo apoyar a jóvenes investigadores posdoctorales prometedores en sus investigaciones en química o instrumentación química. [43]
La Fundación Arnold y Mabel Beckman también apoya la investigación sobre la visión a través de su Iniciativa Beckman en Investigación Macular y el Premio Beckman-Argyros en Investigación sobre la Visión. [44] Las actividades apoyadas incluyen la investigación sobre cirugía láser [45] y degeneración macular. [46]
Arnold Beckman murió el 18 de mayo de 2004, a la edad de 104 años, en un hospital de La Jolla, California. [29] [47] Mabel y Arnold Beckman están enterrados bajo una sencilla lápida en el cementerio West Lawn en Cullom, Illinois, la pequeña ciudad donde nació. [48]
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En 1971, Beckman recibió el título honorario de Doctor en Ciencias (Sc.D.) del Whittier College . [49]
Arnold Beckman fue elegido miembro de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias en 1976. [50] En 1982, recibió el Premio Golden Plate de la Academia Estadounidense de Logros . [51] Beckman fue incluido en el Salón de la Fama de Negocios de EE. UU. de Junior Achievement en 1985. [52] En 1987, fue incluido en el Salón de la Fama de los Inventores Nacionales en Akron, Ohio . [53] En 2004 recibió su Premio a la Trayectoria. [6]
En 1989, Beckman recibió el Premio Charles Lathrop Parsons por servicio público de la Sociedad Química Estadounidense . [54] Fue incluido en el Salón de la Fama Alpha Chi Sigma en 1996. [6] En 2000, recibió una Edición Especial del Milenio de la Medalla de Oro Othmer de la Chemical Heritage Foundation en reconocimiento a sus contribuciones multifacéticas al patrimonio químico y científico. [55]
Beckman fue galardonado con la Medalla Nacional de Tecnología en 1988. [56] Es el máximo honor que Estados Unidos puede otorgar a un ciudadano estadounidense por logros relacionados con el progreso tecnológico. El presidente George HW Bush le otorgó a Beckman la Medalla Nacional de Ciencias en 1989, "por su liderazgo en el desarrollo de instrumentación analítica y por su profunda y permanente preocupación por la vitalidad de la empresa científica de la nación". [56] [57] Anteriormente había sido reconocido por la administración Reagan como uno de los 30 ciudadanos que recibieron la Medalla Presidencial de Ciudadanos de 1989 por actos ejemplares de servicio. [58]
Beckman recibió la Orden de Lincoln, el máximo honor del estado de Illinois, por la Academia Lincoln de Illinois , en 1991. [12] : 74
Beckman recibió la Medalla de Bienestar Público de la Academia Nacional de Ciencias en 1999. [59]
El asteroide 3737 Beckman recibió el nombre de Arnold O. Beckman en 1983.
La escuela secundaria Arnold O. Beckman de Irvine (California) , que se centra en la enseñanza de las ciencias, recibió su nombre en honor a Arnold O. Beckman. Sin embargo, no recibió financiación de Beckman.
La exposición Beckman Coulter Heritage, que analiza el trabajo de los científicos Arnold Beckman y Wallace Coulter, está ubicada en la sede de Beckman Coulter en Brea, California .
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