أكيرا يوشينو.. قصة الياباني الأكثر انتظارا للفوز بجائزة نوبل للكيمياء

فاز العلماء جون ب.جودنوف، ومان ستانلي ويتنجهام، وأكيرا يوشينو، اليوم، بجائزة نوبل في مجال الكيمياء لعام 2019، بسبب تطوير بطاريات الليثيوم أيون.

وقالت لجنة نوبل: "لقد أحدثت بطاريات الليثيوم أيون ثورة في حياتنا وتستخدم في كل شيء من الهواتف المحمولة إلى أجهزة الكمبيوتر المحمولة والسيارات الكهربائية من خلال عملهم، وضع الفائزون بالكيمياء لهذا العام الأساس لمجتمع لاسلكي خالٍ من الوقود الأحفوري".

ويرصد «صدى البلد» أبرز المعلومات عن العالم الياباني أكيرا يوشينو الملقب بالرجل الأكثر انتظارا للفوز بجائزة نوبل.

الكيميائي أكيرا يوشينو مخترع بطارية ليثيوم أيون، ولد في 30 يناير عام 1984 بمدينة سويتا في اليابان، والتحق بجامعة كيوتو وتخصصة في دراسة الهندسة الكيميائية، واستكمل دراسته بحصوله على الماجستير في عام 1972 من نفس الجامعة، ثم حصل على الدكتوراة من جامعة أوساكا في الهندسة.

شغل أكيرا العديد من المناصب، ففي بدايته عمل في مختبر كاواساكي التابع لشركة أساهي كاسي في عام 1972 وعمل على تطوير بطارية الليثيوم أيون، واستمر بها عشرون عاما، ثم عمل كمدير مجموعة تطوير المنتجات بقسم الدعاية لبطارية الليثيوم أيون.

أصبح أكيرا الكيميائي الياباني أستاذ زميل بجامعة كيوتو، وزميل مؤسس لمؤسسة أساهي كاسي، وعمل لفترة طويلة على تطوير بطارية الليثيوم أيون، وفي عام 1981، بدأ أكيرا يوشينو في البحث في البطاريات القابلة لإعادة الشحن باستخدام البولي أسيتيلين، وهو بوليمر موصل بالكهرباء اكتشفه هيديكي شيراكاوا، الذي حصل في وقت لاحق (في عام 2000) على جائزة نوبل في الكيمياء لاكتشافه.

وفي عام 1983 ابتكر يوشينو بطارية النموذج القابلة لإعادة الشحن باستخدام أكسيد الليثيوم الكوبالت (LiCoO 2 ) وكان هذا النموذج الأولي، الذي لا تحتوي فيه مادة الأنود نفسها على أي ليثيوم، وتهاجر أيونات الليثيوم من الكاثود LiCoO 2 إلى الأنود أثناء الشحن، واستخدم البولي أسيتيلين منخفض حقيقي للكثافة مما يعني أن السعة الكبيرة تتطلب حجم بطارية كبير.

وواجه عدة مشاكل خلال عمله أولها عدم الاستقرار للذرات، لذلك حول يوشينو الليثيوم إلى مادة كربونية كأنود وفي عام 1985 قام بتصنيع أول نموذج أولي للـ LIB وحصل على براءة الاختراع الأساسية له ويعد هذا مولد بطارية الليثيوم أيون الحالي.

تم تسويق هذه البطارية حينها من قبل شركة سوني في عام 1991، ووصف يوشينو التحديات وتاريخ عملية الاختراع في فصل من كتابه الذي أصدره في عام 2014، واكتشف يوشينو أن المواد الكربونية ذات بنية بلورية معينة كانت مناسبة كمواد أنود، وهذه هي مادة الأنود التي استخدمت في الجيل الأول من LIBs التجارية. وطور يوشينو جامع تيار رقائق الألمنيوم الذي شكل طبقة التخميل لتمكين الجهد العالي للخلايا بتكلفة منخفضة.

صمم يوشينو هيكل الملف اللولبي للـ LIB لتوفير مساحة سطح إلكترون كبيرة، وفي عام 1986 صنع مجموعة من النماذج للبطارية معادة الشحن، بناءا على بيانات اختبار السلامة من تلك النماذج الأولية.

سنوات طويلة قضاها "أكيرا" على تطوير فكرة واحدة وهي البطاريات معادة الشحن، وكان واثقًا من أن الاكتشافات التي عمل عليها ستفوز بجائزة نوبل، لكنه لم يتوقع ان يحصل عليها وهو حي، وقال يوشينو في مؤتمر صحفي في اليابان، اليوم الأربعاء، بعد فوزه بجائزة نوبل للكيمياء: "اعتقدت أنه سيتعين علينا الانتظار لفترة طويلة، لذا اعتدت أن أقول للناس إنها قد تكون فترة انتظار طويلة لكننا سنفوز بالتأكيد طالما جاء دورنا حتى لو بعد وفاتي.. إعلان اسمي اليوم مفاجأة لي".

وسيحصل العلماء الثلاثة على مبلغ 9 ملايين كرونة، أي حوالي 908 ألف دولار يتم تقاسمها، وميدالية ذهبية وشهادة لكل منهم، وسيحصلون عليها في حفل ينعقد في العاشر من ديسمبر في ستوكهولم عاصمة السويد، وهو ذكرى وفاة نوبل عام 1896 مع خمسة فائزين آخرين بجائزة نوبل، فيما يتم تسليم الجائزة السادسة، جائزة نوبل للسلام، في أوسلو بالنرويج، في نفس اليوم.

وهذه أبرز الجوائز الذي فاز بها الكيميائي الياباني:
- جائزة التكنولوجيا الكيميائية من الجمعية الكيميائية في اليابان عام 1998.
- جائزة قسم تكنولوجيا البطارية من الجمعية الكهروكيميائية عام 1999.
- جوائز إيشيمورا في الصناعة، وجائزة الإنجاز الجدير بالتقدير في عام 2001.
-جائزة تقدير للعلوم والتكنولوجيا من قبل وزير التعليم والثقافة والرياضة والعلوم والتكنولوجيا في عام 2003.
- الميدالية مع الشريط الأرجواني، من حكومة اليابان في عام 2004.
- جائزة Yamazaki-Teiichi من مؤسسة الترويج لعلوم المواد والتكنولوجيا في اليابان في عام 2011.
- جائزة C & C وجائزة من مؤسسة في NEC في عام 2011.
- وسام IEEE لتكنولوجيا البيئة والسلامة من IEEE في عام 2012.
- جائزة الطاقة العالمية في عام.
- جائزة تشارلز ستارك درابر في عام 2014.
- جائزة اليابان في عام 2018.
- جائزة المخترع الأوروبي في عام 2019.
-وأخيرا جائزة نوبل في الكيمياء في عام 2019.