Ein $ 25 Bonus - H. Tracy Hall und die Erfindung des synthetischen Diamanten

Ein $ 25 Bonus - H. Tracy Hall und die Erfindung des synthetischen Diamanten

Wie Sie vielleicht wissen, werden natürlich erzeugte Diamanten aus Kohlenstoff gebildet, der extremem Druck ausgesetzt ist (etwa 725.000 Pfund pro Quadratzoll) und der Wärme (1.650 bis 2.370 ° F) etwa 90 bis 120 Meilen nach unten. Das natürliche Diamantenangebot der Welt (das an die Oberfläche gelangt ist) wurde auf diese Weise vor etwa 1-3 Milliarden Jahren gebildet.

Die Wissenschaftler haben jedoch erst im Jahr 1772 erkannt, dass Diamanten die kristallisierte Form von Kohlenstoff sind, als Antoine Lavoisier diese Entdeckung machte. Trotz der Arbeit zahlreicher Wissenschaftler in der Zwischenzeit wurden die ersten synthetischen Diamanten erst 1954 von einem Howard Tracy Hall hergestellt.

Hall wurde 1919 in Ogden, Utah, geboren und wuchs im nahe gelegenen Marriott auf. Seine Familie gehörte der Mormonenkirche an und lebte auf einem Bauernhof weit genug von der Stadt entfernt, so dass die ganze Familie die Vorräte mitnahm. Hall und seine Brüder warteten in der Ogden City Library darauf, dass ihre Eltern ihr Geschäft erledigen konnten. Dort erfuhr Hall von Thomas Edison und wurde schnell vom Erfinder fasziniert. Berichten zufolge versprach er als Kind, eines Tages für die Firma Edison, General Electric (GE), zu arbeiten.

Hall erwarb 1939 einen Associate-Abschluss und 1942 einen Bachelor-Abschluss. Der Zweite Weltkrieg unterbrach seine Ausbildung. Nachdem Hall sich 1944 bei der US Navy gemeldet hatte, wurde er an der Harvard University in Radar und Elektronik ausgebildet. Bis 1946 war er als Fähnrich tätig, ehe er wieder an die Universität ging und 1948 in Chemie promovierte. Dann hatte er seinen Kindheitstraum: Er zog durch das ganze Land, um im Labor von GE in Schenectady, New York, zu arbeiten.

GE engagierte Hall, um die Rolle des Chemikers im Team für das kürzlich gestartete Projekt "Project Superpressure" zu übernehmen, ein Projekt, das die ersten synthetischen Diamanten herstellen sollte. GE gab im Jahr 1951 125.000 US-Dollar aus (ungefähr 1,17 Millionen US-Dollar heute) für eine fünfundzwanzig Fuß große Presse, die 1,6 Millionen Pfund pro Quadratzoll Druck erzeugen konnte. Für die geplante Presse musste GE außerdem ein dreistöckiges Gebäude errichten, in dem es untergebracht wurde. Zwei Jahre, nachdem der Bau der Presse begonnen hatte, war er endlich fertig und die beteiligten Physiker machten sich daran, ein gescheitertes Experiment nach einem gescheiterten Experiment auszuführen.

Hall dachte, GE und das Team, das die Maschine entworfen hatte, näherten sich dem Problem falsch und glaubten, dass es einen besseren und einfacheren Weg gibt. In der Tat, dachte er mit ein paar Modifikationen und einem kundenspezifischen Gerät, könnte er eine undichte, 35-jährige Watson-Stillman-Presse verwenden, um die Arbeit zu erledigen. Aber als er sich mit seinen 1.000 Dollar an die Chefs von GE wandte, dachte er, er müsse die Modifikationen abschließen, lehnten sie ihn ab. Schließlich war ein Team von sehr gut ausgebildeten Physikern der Meinung, dass dies nur mit ihrer glänzenden neuen, sehr teuren Maschine möglich wäre. Eine alte Watson-Stillman-Presse konnte für den Job niemals ausreichen, egal wie sehr er sie modifizierte. Abgesehen davon, dass er ihm das Geld für die Modifizierungen verweigert hatte, räumte GE den Physikern des Project Superpressure-Teams auch Priorität in der Zerspanungswerkstatt ein, sodass Hall auch auf diese Weise nicht weiter an seiner Idee arbeiten konnte.

Hall weigerte sich jedoch, das Desinteresse und die Skepsis seiner Vorgesetzten an dem Projekt zu stoppen. Er überzeugte einen befreundeten Maschinisten, der ihm nach Stunden beim Bau seines neu entwickelten "Gürtel" -Geräts helfen sollte. Da jedoch der im Maschinistenladen verfügbare Stahl nicht stark genug war, um den extremen Druck zu bewältigen, den Hall für seine "Gürtel" -Geräte benötigte, wandte er sich erneut an die leitenden Angestellten von GE. Er bat sie, eine Substanz namens Carboloy zu kaufen, bestehend aus 6% Kobalt und 94% Wolframkarbid. Dank des Eingreifens eines sympathischen Supervisors, Herman Liebhafksy, der maßgeblich dazu beigetragen hatte, dass Hall den Job zuerst bekam, als er darauf bestanden hatte, dass ein Chemiker in das Project Superpressure-Team aufgenommen werden musste, kaufte GE das teure Carboloy für Hall.

Nachdem seine Maschine fertig gebaut war, begann Hall damit zu experimentieren. Er brauchte mehrere Versuche, um synthetische Diamanten herzustellen, bevor er die richtige Methode entdeckte. Aber am 16. Dezember 1954 arbeitete Hall alleine im GE-Labor, nachdem der Rest des Personals in den Weihnachtsferien nach Hause gegangen war. Später beschrieb er das Öffnen der Druckkammer nach einem seiner Experimente und entdeckte die Diamanten: „Meine Hände begannen zu zittern; mein Herz schlug schnell; meine Knie wurden schwächer und stützten nicht mehr. Meine Augen hatten das blinkende Licht von Dutzenden winziger ... Kristalle eingefangen. "

Hall führte das Experiment mehrmals durch, nur um sicher zu sein, dass es kein Zufall war, jedes Mal mit dem gleichen Ergebnis. Dann bat er seinen Kollegen Hugh H. Woodbury, den Test selbst durchzuführen. Woodbury war ein befreundeter GE-Chemiker, und am Silvesterabend 1954 nutzte er erfolgreich Halls relativ billig gebaute "Gürtel" -Pressvorrichtung, um synthetische Diamanten herzustellen, genau wie Hall.

Als Hall seine Chefs bei GE über den Erfolg seines Hilfsgeräts informierte, waren sie skeptisch. Schließlich war dies ein Gerät, das mit etwas Know-how zu Hause in einer Garage gebaut werden konnte. Ihre Skepsis verschwand, als sie das Experiment selbst miterlebten. Hall verließ das Gebäude vor dem Test speziell, so dass sie nicht behaupten konnten, dass er die Ergebnisse irgendwie doziert hatte.

Nach gründlicher Überzeugung, dass die Methode durchgängig wiederholbar war, gab GE am 14. Februar 1955 bekannt, dass das Unternehmen die ersten synthetischen Diamanten der Welt geschaffen hatte. Anfangs behaupteten sie jedoch, es sei eher eine Teamarbeit von Physikern und anderen Forschern im Rahmen von Project Superpressure gewesen, als dass Hall größtenteils nur nebenbei am Projekt arbeitete und lediglich eine alte Presse an seine Zwecke anpasste.

Sie sagten auch, dass die Diamanten auf ihrer extrem teuren Presse hergestellt wurden. Wissen Sie, GE hat viel Geld in die Presse und das Team investiert, das sie zu ihrer Gestaltung und Verwendung zusammengestellt hatten, und wollte der Welt nicht eingestehen, dass alles eine Verschwendung war und stattdessen die Diamanten in Frage kamen erstellt auf Hall Leaky old, leicht zugänglich in seiner nicht modifizierten Form, Apparat. Dieser letzte Punkt war besonders besorgniserregend für sie, da sie nicht wollten, dass die Leute wissen, dass dieses Ding von jedem gebaut werden kann, der das Design kennt, ohne allzu hohe Kosten. (Später würden einige genau das tun, sobald die Details des Designs bekannt wurden.)

Intern kannte GE die eigentliche Geschichte und freute sich, wenn es fällig war. Wenn sie ihn nicht mit der Namenserkennung öffentlich belohnen könnten, könnten sie Hall zumindest einen Bonus geben. Als erster Wissenschaftler und Ingenieur seit fast ein paar hundert Jahren, der es geschafft hat, etwas zu schaffen, das zuvor Milliarden von Jahren in Anspruch genommen hat, hat GE Hall offiziell eine US-Sparbrille in Höhe von 25 US-Dollar für seine Bemühungen zugesprochen … (Anmerkung: Die meisten Quellen behaupten, dass es 10 US-Dollar war, ohne Angaben zu machen; die H. Tracy Hall Foundation gibt an, dass es sich um eine 25-Dollar-Anleihe handelte, von denen Hall sagte, „große Sache“.)

Wie auch immer, dieser Schlag gegen einen Bonus war der letzte Strohhalm. Hätte man ihm eine angemessene Anerkennung zuteil werden lassen und nicht zu einem Team gehen, da seine Rolle stark marginalisiert ist, wird allgemein angenommen, dass Hall neben anderen Auszeichnungen einen Nobelpreis erhalten hätte.

So entmutigt von der Art, wie GE ihn behandelte, verschwendete er keine Zeit mit der Suche nach einer anderen Arbeit. Die Beteiligung an dem Team, das synthetische Diamanten herstellen konnte, war an sich schon eine wertvolle Sache, auch wenn die meisten zu dieser Zeit nicht die volle Wahrheit wussten. Hall hatte also keinen Mangel an Jobangeboten. Anstatt für ein anderes Unternehmen zu arbeiten, nahm er stattdessen ein Angebot der Brigham-Young-Universität in Utah an, Professor für Chemie und Forschungsdirektor zu werden.

Während seine ursprüngliche Absicht darin bestand, seine Forschung am Gürtelapparat fortzusetzen, entschied die Regierung der Vereinigten Staaten, dass die Erfindung zu wichtig war, um dies zuzulassen. Sie ordneten den Apparat geheim an und verbot effektiv, daran zu arbeiten oder darüber zu reden, wie er gemacht wurde. Eine Verletzung hiervon würde eine erhebliche Geldstrafe und Inhaftierung bedeuten.

Hall kam dies durch, indem er innerhalb eines Jahres einfach eine völlig andere Maschine erfand, die Tetraederpresse (vollständige Details zum Design finden Sie hier im Patent), die dasselbe erreichte wie sein Original, aber technisch nicht verletzt der Gag-Order, und es würde auch nicht gegen das spätere Patent von GE auf seiner ursprünglichen Maschine verstoßen, sobald der Gag-Order aufgehoben wurde und er das Patent einreichen konnte und für seine Erfindung eine angemessene Anerkennung erhielt. (US-Patent Nr. 2,941,248)

Als er mit technischen Details auskam, war er bei einigen in der Regierung nicht gut, und er wurde anfangs mit zwei Jahren Haft und einer Geldstrafe von 10.000 USD (heute etwa 88.000 USD) bedroht, weil er diese Maschine erfunden hatte. Außerdem wurde seine neue Maschine ebenfalls mit einer Gag-Order geschlagen.

Zum Glück für Dr. Hall gelang es der Regierung nicht, ihn zu verhaften, und hob schließlich die Geheimhaltungsverpflichtung auf seinen Maschinen auf. Dadurch konnte er seine Konstruktionen weiter verbessern und schließlich seine bahnbrechende Arbeit veröffentlichen und davon profitieren.

Dank dessen veröffentlichte Hall fast 150 von Experten begutachtete Arbeiten und gewann Forschungsgelder in Höhe von insgesamt über 1 Million US-Dollar. Er hat sogar eine sehr erfolgreiche synthetische Diamantfirma namens MegaDiamond mitgegründet, die bis heute existiert.

Hall zog sich schließlich in das Leben eines Baumbauers zurück und starb im Juli 2008 im Alter von 88 Jahren. In seinen späteren Jahren, als er nach seiner wichtigsten Leistung in seinem Leben gefragt wurde, erklärte Hall einfach: „Heim und Familie. Das ist das Wichtigste. "

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