Введение

Уилсон Гретбэтч (6 сентября 1919 – 27 сентября 2011) – американский инженер и новатор-изобретатель. Он обладал более чем 325 патентами, был членом Национального зала славы изобретателей и лауреатом премии Lemelson–MIT.

Ячейка литий-йодидной батареи Greatbatch

В 1968 году исследовательская корпорация Catalyst Research Corporation из Балтимора, штат Мэриленд, разработала и запатентовала литиевую аккумуляторную ячейку. В ячейке использовались два элемента, расположенных близко к противоположным концам электрохимической шкалы, что обеспечивало высокое напряжение 2,8 В и плотность энергии, близкую к теоретическому максимуму. К сожалению, она имела внутреннее сопротивление, которое ограничивало ее токовую нагрузку менее 0,1 мА, и поэтому считалась бесполезной. Грейтбатч стремился внедрить это изобретение в индустрию кардиостимуляторов, где можно было эффективно использовать аккумулятор с высоким сопротивлением. Первые работы проводились в арендованном помещении на территории бывшей фабрики органов Wurlitzer в Северной Тонаванде, штат Нью-Йорк. По имеющимся данным, ранней электрохимической разработкой руководил Ральф Мид. В 1971 году Грейтбатч представил разработанную ячейку WG1 разработчикам кардиостимуляторов, но встретил сдержанный энтузиазм. 9 июля 1974 года Мануэль А. Виллафана и Энтони Аддуччи, основатели компании Cardiac Pacemakers Inc. (Guidant) в Сент-Поле, штат Миннесота, изготовили первый в мире кардиостимулятор с литиевым анодом и твердотельным литиево-йодидным электролитом. Литий-йодидная ячейка, изготовленная Greatbatch, теперь является стандартной ячейкой для кардиостимуляторов, обладая необходимой плотностью энергии, низким саморазрядом, компактными размерами и надежностью. В ячейке, разработанной для применения в кардиостимуляторах, анодом является литий, а катодом – запатентованная композиция йода и поли-2-винилпиридина, ни один из которых не является электропроводным. Однако после обработки, включающей смешивание и нагрев до ~150 °C в течение 72 часов, компоненты вступают в реакцию друг с другом, образуя электропроводящую вязкую жидкость, которая в расплавленном состоянии заливается в ячейку, где охлаждается и затвердевает. При контакте жидкости с литиевым анодом образуется мономолекулярный слой полупроводникового кристаллического йодида лития. По мере разряда ячейки токовой нагрузкой кардиостимулятора, реакция между литиевым анодом и йодным катодом приводит к образованию растущего барьера из йодида лития. Этот барьер обладает сопротивлением и вызывает снижение конечного напряжения ячейки, приблизительно обратно пропорциональное объему барьера. Конструкторы кардиостимуляторов используют эту характеристику для обнаружения приближающегося «конца срока службы» литиевой ячейки кардиостимулятора.

Благотворительность

Грейтбэтч пожертвовал средства Хоутонскому колледжу в Нью-Йорке для создания аспирантской программы по музыке. Центр искусств Хоутонского колледжа (CFA) был спроектирован с использованием его пожертвований и включает в себя концертный зал, художественную галерею, многоэтажное пространство для встреч и различные репетиционные комнаты для хоров и инструментальных ансамблей. Позднее он был назван Школой музыки имени Грейтбэтча в его честь. Хоутонский колледж оказывал Грейтбэтчу помощь в его исследованиях, предоставляя ему лабораторное пространство и исследовательскую поддержку, когда он не мог получить финансирование. В 2009 году Уилсон и Элеонора Грейтбэтч пожертвовали около 10 миллионов долларов на создание современного стеклянного павильона для приема и информационного центра, названного Павильоном Элеоноры и Уилсона Грейтбэтч, который расположен отдельно от комплекса Дома Дарвина Д. Мартина. Его спроектировала Тошико Мори, заведующая кафедрой архитектуры Гарвардской школы дизайна.

Смерть

Уилсон Гретбэтч умер 27 сентября 2011 года в возрасте 92 лет. Гретбэтч был старейшиной в пресвитерианской церкви Кларенса, где он также пел в церковном хоре и преподавал в воскресной школе.