Carl Wilhelm Wagner (25 de mayo de 1901 - 10 de diciembre de 1977) fue un físico químico alemán . Es más conocido por su trabajo pionero en química del estado sólido , donde su trabajo sobre la teoría de la tasa de oxidación, la contradifusión de iones y la química de defectos condujo a una mejor comprensión de cómo ocurren las reacciones a nivel atómico. Su vida y sus logros fueron honrados en un simposio de Solid State Ionics que conmemoraba su centenario en 2001, donde fue descrito como el padre de la química del estado sólido. [1]
Wagner nació en Leipzig , Alemania; hijo del Dr. Julius Wagner, quien era el Director de Química en el instituto local y secretario de la Sociedad Alemana Bunsen de Química Física. Wagner se graduó de la Universidad de Múnich y obtuvo su doctorado en la Universidad de Leipzig en 1924, supervisado por Max Le Blanc con una disertación sobre la velocidad de reacción en soluciones, "Beiträge zur Kenntnis der Reaktionsgeschwindigkeit in Lösungen". [2]
Wagner se interesó en la medición de las actividades termodinámicas de los componentes de aleaciones sólidas y líquidas. También investigó problemas de química del estado sólido, especialmente el papel de los defectos de los cristales iónicos en las propiedades termodinámicas, la conductividad eléctrica y la difusión .
Se convirtió en investigador asociado en el Instituto Bodernstein de la Universidad de Berlín . [1] Fue en Berlín donde conoció a Walter H. Schottky , quien le pidió que fuera coautor de un libro sobre problemas termodinámicos. Junto con Hermann Ulich publicaron Thermodynamik en 1929, que todavía se considera una referencia estándar en el campo. [3]
En 1930 fue Privatdozent en la Universidad de Jena y publicó un artículo notable con Schottky, "Theorie der geordneten Mischphasen" (Teoría de las fases mixtas dispuestas).
En 1931 publicó un artículo "Zur Theorie der Gleichrichterwirkung" ("Teoría de la acción rectificadora") [C. Wagner, Zur Theorie der Gleichrichterwirkung, Phys. Zeitschrift, Vol. 32 (1931), pp 641-645] describiendo en el contexto de semiconductores de óxido de cobre las ecuaciones básicas de los portadores de carga activados térmicamente y su difusión en las uniones rectificadoras que fueron descritas posteriormente por otros como Davydov [B. Davydov, La acción rectificadora de los semiconductores, La física técnica de la URSS, Vol. 5, No. 2 (1938), pp. 87-95] y Shockley [Shockley, William (1949). "La teoría de las uniones pn en semiconductores y transistores de unión pn". Bell System Technical Journal . 28 (3): 435–489. doi :10.1002/j.1538-7305.1949.tb03645].
Sus artículos publicados posteriormente dieron lugar al nuevo concepto de desorden químico, conocido hoy como química de defectos. [1] Wagner pasó un año como profesor visitante de química física en la Universidad de Hamburgo en 1933, antes de trasladarse a la Technische Universität Darmstadt , donde fue profesor de química física hasta 1945. [1] Propuso una importante ley de cinética de oxidación en 1933. [4] [5]
En 1936 publicó un artículo crucial "Sobre el mecanismo de formación de cristales iónicos de orden superior (sales dobles, espinelas, silicatos)", un concepto de contradifusión de cationes, que contribuyó a la comprensión de todas las reacciones de estado sólido controladas por difusión. [2] Durante un período de veinte años produjo un importante cuerpo de trabajo relacionado con los procesos de transporte en masa en óxidos. [6]
Wagner y Schottky propusieron el mecanismo de transporte de masa mediado por defectos puntuales en sólidos, Wagner luego extendió el análisis a los defectos electrónicos. [5] : 94 Por estos trabajos y su investigación posterior sobre el equilibrio local, su teoría de la tasa de oxidación y el concepto de contradifusión de cationes, algunos consideran a Wagner como el "padre de la química del estado sólido". [5]
Al final de la Segunda Guerra Mundial , se preveía que las universidades y los centros de investigación alemanes atravesarían un largo período de reconstrucción. Wagner fue invitado a los Estados Unidos para convertirse en asesor científico en Fort Bliss , Texas, junto con otros científicos alemanes como parte de la Operación Paperclip . Adquirió la ciudadanía estadounidense en ese momento. [7] Su trabajo sobre la termodinámica de los combustibles utilizados en los cohetes V2 fue continuado por Malcolm Hebb y sus técnicas ahora se conocen como el método de polarización Hebb-Wagner. [8] Wagner fue profesor de metalurgia en el MIT desde 1949 hasta 1958. Luego regresó a Alemania para ocupar el puesto de director del Instituto Max Planck de Química Física en Gotinga, que estaba vacante debido a la prematura muerte de Karl Friedrich Bonhoeffer . En 1961, publicó un artículo sobre la teoría del envejecimiento de los precipitados por disolución-reprecipitación ( Maduración de Ostwald) , [9] conocida actualmente como teoría de Lifshitz-Slyozov-Wagner, que ayuda a predecir la tasa de engrosamiento de las aleaciones. Cuando la NASA probó la teoría en experimentos con transbordadores espaciales, descubrió que no funcionaba como esperaban inicialmente y se dio cuenta de que era necesario reconsiderar la forma en que los ingenieros la habían estado utilizando. [10]
Wagner se retiró oficialmente en 1966, pero de 1967 a 1977 fue miembro científico del Instituto Max Planck en Göttingen, y continuó contribuyendo a publicaciones. [11] Muchas invenciones modernas basadas en tecnología de estado sólido y fabricación de semiconductores , utilizadas en dispositivos como la conversión de energía solar, se han desarrollado con la ayuda de las teorías de Wagner. [12] Algunos ejemplos de dispositivos electroquímicos de estado sólido son típicamente las celdas de combustible, las baterías, los sensores y las membranas. [8] : 964
Wagner murió el 10 de diciembre de 1977 en Gotinga.
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