Уилсон Грейтбэтч (6 сентября 1919 – 27 сентября 2011) был американским инженером и изобретателем-новатором. Он получил более 325 патентов, был членом Национального зала славы изобретателей , лауреатом премии Лемельсона-MIT [1] и Национальной медали технологий и инноваций (1990 г.).
Грейтбэтч родился в Буффало, штат Нью-Йорк , и учился в государственной начальной школе West Seneca High School. [2] [3] Он поступил на военную службу и служил во время Второй мировой войны, став главным радистом авиации, прежде чем получил почетное увольнение в 1945 году. [3] Он учился в Корнелльском университете в рамках Закона о военнослужащих, получив диплом BEE в области электротехники. инженерное дело в 1950 году; он получил степень магистра в Университете Буффало в 1957 году. Уилсон любил возиться с предметами, и это приводило к великим свершениям. [3]
В кардиостимуляторе Chardack -Greatbatch в качестве источника энергии использовались ртутно-цинковые элементы Мэллори ( ртутная батарея ), приводящие в действие двухтранзисторную схему блокирующего генератора с трансформаторной связью , все инкапсулированные в эпоксидную смолу, а затем соединенные с электродами, помещенными в миокард сердца пациента. . Эта запатентованная инновация привела к тому, что компания Medtronic из Миннеаполиса начала производство и дальнейшую разработку искусственных кардиостимуляторов . [4]
В 1968 году компания Catalyst Research Corporation из Балтимора, штат Мэриленд, разработала и запатентовала литиевую аккумуляторную батарею (патент США № 4 049 890) . В ячейке использовались два элемента на ближних концах электрохимической шкалы, что обеспечивало высокое напряжение 2,8 В и плотность энергии, близкую к физическому максимуму. К сожалению, он имел внутренний импеданс , который ограничивал токовую нагрузку менее 0,1 мА и поэтому считался бесполезным.
Грейтбатч стремился внедрить это изобретение в индустрию кардиостимуляторов, которая могла бы легко использовать батарею с высоким сопротивлением. Первые работы проводились на арендованной площади бывшей органной фабрики Wurlitzer в Норт-Тонаванде, штат Нью-Йорк . Считается, что Ральф Мид возглавил ранние разработки в области электрохимии.
Компания Greatbatch представила разработанную ячейку WG1 разработчикам кардиостимуляторов в 1971 году и была встречена с ограниченным энтузиазмом. 9 июля 1974 года Мануэль А. Вильяфанья и Энтони Аддуччи , основатели компании Cardiac Pacemakers Inc. ( Guidant ) в Сент-Поле, штат Миннесота, изготовили первый в мире кардиостимулятор с литиевым анодом и твердотельной батареей с литий-йодидным электролитом. [5] [6] Литий-йодидный элемент производства Greatbatch в настоящее время является стандартным элементом для кардиостимуляторов, поскольку он имеет необходимую плотность энергии , низкий саморазряд, небольшой размер и надежность.
В ячейке, разработанной для кардиостимуляторов, анод представляет собой литий , а катод - запатентованную композицию йода и поли-2-винилпиридина, ни один из которых не является электропроводящим. Однако после обработки путем смешивания и нагревания до ~ 150 °C в течение 72 часов компоненты реагируют друг с другом, образуя электропроводящую вязкую жидкость, которая, будучи еще расплавленной, переливается в ячейку, где охлаждается с образованием твердого вещества. Когда жидкость контактирует с литиевым анодом, она создает мономолекулярный слой полупроводникового кристаллического йодида лития. Поскольку элемент разряжается токовой нагрузкой кардиостимулятора, реакция между литиевым анодом и йодным катодом образует растущий барьер из йодида лития. Он является резистивным и приводит к уменьшению напряжения на клеммах элемента примерно как обратной функции объем барьера. Разработчики кардиостимуляторов используют эту характеристику, чтобы обнаружить начинающийся «конец срока службы» литиевого элемента кардиостимулятора.
Грейтбатч пожертвовал средства колледжу Хоутон в Нью-Йорке на создание аспирантуры по музыке. Центр искусств колледжа Хоутон (CFA) был спроектирован на его пожертвования и включал в себя концертный зал, художественную галерею, многоэтажное пространство для собраний, а также различные залы для занятий хором и инструментами. Впоследствии в его честь она была названа Музыкальной школой Грейтбатч. Колледж Хоутон помогал Грейтбатчу в его исследованиях, когда он не смог получить поддержку, предоставив ему лабораторные помещения и помощь в исследованиях. [7]
В 2009 году Уилсон и Элеонора Грейтбэтч пожертвовали около 10 миллионов долларов на создание современного стеклянного павильона для приема и интерпретации, названного « Павильон Элеоноры и Уилсон Грейтбэтч» , отдельно от комплекса домов Дарвина Д. Мартина . Его спроектировал Тошико Мори , заведующий кафедрой архитектуры Высшей школы дизайна Гарварда . [8]
Уилсон Грейтбэтч умер в возрасте 92 лет 27 сентября 2011 года. [9] [10] Грейтбэтч служил старейшиной в пресвитерианской церкви Кларенса, где он также пел в церковном хоре и преподавал в воскресной школе. [11]