Ultrapure-rom: en merkelig oppfinnelse av Willis Whitfried

I presisjonsfremstilling kan til og med en liten flekk med støv føre til store problemer. Heldigvis var det en mann som var i stand til å løse dem.

Willis Whitfield ble født i 1919 i Texas, og tok sin utdanning fra skolen et valg til fordel for en ung, men lovende retning - elektronikk. Etter å ha tjenestegjort i to år i kommunikasjonsstyrkene, gikk han inn på University of Texas Hardin-Simmons, som han ble uteksaminert i 1952 med tittelen Bachelor in Physics and Mathematics. I to år brukte Willis sin kunnskap i Navy Research Laboratory for å forbedre rakettdrivstoff, og i 1954 ble han lagt merke til av lederne for Sandia National Laboratories i New Mexico, der de var engasjert i den nyeste, mest komplekse, mest ansvarlige og mest hemmelige forskningen (inkludert utviklingen av kjernefysisk våpen). På den tiden var elektronikk ikke så liten som nå, men støv var et alvorlig problem for de overfølsomme måleinstrumentene som ble brukt i Sandia - ingen masker, kjeledresser, skodeksler og hyppig rengjøring hjalp.

Andre selskaper lette etter en løsning. For eksempel foreslo ingeniører hos General Motors å lage et rom med skrå vegger for å redusere støvutvikling og luftsirkulasjon, og lufttette dører med polerte dørhåndtak. Som Willis Whitfield selv senere sa, "disse karene tenkte i en helt feil retning." Willis selv tenkte på støvpartikler - hvor kommer de fra og hvor går de da? Han kom til at støvet ikke bare kommer inn i rommet utenfra, men også oppstår inne - dette er de minste fragmentene av klær, lær, utstyr. Mikroskopiske partikler plukkes opp av luftstrømmer og blir suspendert i lang tid.

Støvet utenfor ble lett filtrert ut, men Whitfield tilførte ikke bare ren luft inne i rommet, men fjernet også en like stor mengde luft utenfor. I tillegg innså han at den eneste kraften som kunne bekjempe støv var tyngdekraften, og han dirigerte en veldig langsom laminær luftstrøm vertikalt fra topp til bunn for å hjelpe tyngdekraften fjerne flygende partikler.

Det første eksperimentet i 1961 undret forskere: støvpartikkeltelleren som ble installert i laboratoriet stoppet. Det viste seg at enheten ikke sviktet, men bare viste verdier tusen ganger mindre enn i datidens reneste rom. I 1964 fikk Whitfield patent på "Super Clean Room" med en laminær luftstrøm. Senere begynte rene rom å dukke opp i dusinvis, noe som bidro til de gigantiske suksessene innen elektronikk, optikk, mikromekanikk og medisin. Og på slutten av 2000-tallet ble bronsestatuen av Whitfield i løpet av oppfinnerens liv emblemet til Sandia Laboratory Microsystem Center (MESA).

Artikkelen “Et veldig rent sted” ble publisert i tidsskriftet Popular Mechanics (nr. 8, august 2014).

Anbefalt

Hvordan Kevlar ble oppfunnet: materiale sterkere enn stål
2019
Pedagogisk prosjekt "Synkronisering"
2019
Et program som kan falske enhver håndskrift
2019