Ernst Ruska: biografia, contribuições e agradecimentos

Ernst Ruska (1906-1988) foi um dos principais físicos alemães que conseguiu o Prêmio Nobel de Física em 1986, devido ao trabalho realizado na área de óptica eletrônica, bem como por sua contribuição ao projeto do primeiro microscópio eletrônico. Seus estudos em lentes eletrônicas com distâncias focais curtas foram um fator determinante e fundamental na inovação e subsequente invenção do microscópio eletrônico.

Ele lidou com o teste experimental e matemático da teoria de Busch sobre o efeito do campo magnético de uma bobina de arame, através do qual uma corrente elétrica passa e que é usada como lente eletrônica. Graças a essa descoberta, ele projetou a lente polschuh, que foi incorporada a todos os microscópios eletrônicos magnéticos de alta resolução.

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Ernst Ruska Imagem via: biografiasyvidas.com

Trabalhos posteriores, realizados em conjunto com Max Knoll, o levaram a inventar o primeiro microscópio eletrônico em 1931. Com este instrumento foram introduzidos dois dos processos mais importantes para a reprodução de imagens: os princípios de emissão e radiação.

Em 1933, ele conseguiu usar um microscópio eletrônico construído por ele mesmo, que pela primeira vez deu uma definição melhor do que um microscópio óptico.Durante sua vida, Ruska recebeu vários reconhecimentos, como sendo nomeado médico honorário das universidades de Berlim, Kiel, Toronto e Modena.

Biografia

Vida pessoal

Ernst August Friedrich Ruska nasceu na cidade de Heidelberg, Alemanha, em 25 de dezembro de 1906. Seus pais eram Julius Ferdinand Ruska e Elisabeth Merx. Esse casamento teve mais cinco filhos além de Ernst.

Seu pai era professor e orientalista, reconhecido por seu trabalho sobre a história da ciência durante o período islâmico. No período da Primeira Guerra Mundial , Ernst sofreu a perda de Hans, seu irmão mais velho.

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Em 1937, Ruska casou-se com Irmela Ruth Geigis e teve três filhos. No final da Segunda Guerra Mundial, ele teve mais dois filhos, mas o resultado de um relacionamento que ele teve com um trabalhador da Siemens. A esposa finalmente aceitou e, no aniversário de Ernst, ele se encontrou com as duas famílias.

Ele era um homem completamente dedicado ao seu trabalho. Ele morreu em 27 de maio de 1988 em Berlim.

Estudos

Ernst estudou na mesma escola em que seu pai ensinava. Esse período de estudo foi crucial para suas realizações subseqüentes, pois foi nessa fase que ele começou a mostrar interesse em invenções eletrônicas.

Ao sair do ensino médio, ele continuou seus estudos na Escola Técnica de Munique, onde começou a estudar eletrônica entre 1925 e 1927. Ele continuou a estudar na Universidade de Munique até 1931, onde conseguiu obter o diploma de engenheiro eletrônico.

Concluiu o estágio em Mannheim, Brown-Boveri & Co e Siemens & Halske Ltda em Berlim. Enquanto estudava na Universidade de Berlim, ele começou a trabalhar no Instituto de Alta Tensão, cujo diretor era o professor Adolf Matthias. Lá ele se familiarizou com a alta tensão e a tecnologia de vácuo.

Juntamente com outros estudantes de doutorado e seu colega Max Knoll, ele desenvolveu um osciloscópio de raios catódicos de alto desempenho. Seu interesse foi focado no desenvolvimento de materiais para a construção de instrumentos a vácuo de acordo com os princípios de construção.

Por outro lado, ele se concentrou na continuação de palestras teóricas e experimentos práticos sobre o comportamento óptico dos raios de elétrons.

Em 1934, Ernst Ruska continuou seus estudos na Universidade de Berlim, onde recebeu o título acadêmico de médico, depois de trabalhar em lentes eletrônicas com distâncias focais curtas, que foram posteriormente essenciais para inventar o microscópio eletrônico.

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Contribuições para a ciência

Entre 1928 e 1929, ele fez seu primeiro estudo teórico e experimental sobre o trabalho de Busch sobre o efeito do campo magnético através de um fio bovino. Isso passa a corrente elétrica e pode ser usado como uma lente eletrônica.

Graças à conclusão deste trabalho, Ruska conseguiu verificar se as ondas poderiam ser encurtadas através de uma cobertura de ferro devido à distância focal. A partir desse momento, apareceu a lente que seria incorporada em futuros microscópios magnéticos de alta resolução, capazes de detectar elétrons.

O primeiro microscópio eletrônico

No final da década de 1930, juntamente com Max Knoll, ele projetou o primeiro microscópio eletrônico, com base no trabalho anterior de Louis-Victor De Broglie sobre as propriedades dos elétrons.

Ele conseguiu que no microscópio eletrônico, os campos magnéticos e elétricos impressos nos feixes eletrônicos mudem de maneira semelhante à refração das lentes ópticas nas ondas de luz.

Para a operação do microscópio eletrônico, a lâmpada foi substituída por uma fonte de elétrons. Isso foi causado por um canhão de tungstênio e pelo uso de dispositivos eletrostáticos e magnéticos. Eles conseguiram desviar os elétrons da mesma maneira que as lentes fizeram com os raios de luz.

A pistola de elétrons produz um feixe de elétrons acelerado por alta tensão e focado através de vácuo absoluto e lentes magnéticas. Em seguida, o feixe cruza a amostra, que foi previamente desidratada e, em alguns casos, coberta por uma fina camada metálica.

Finalmente, a ampliação é obtida por meio de um grupo de lentes magnéticas e a imagem é formada em uma placa fotográfica com emulsão de grãos ultrafinos, perfeita para grandes ampliações. Também era viável ao transferir a imagem para um computador e impactar os elétrons em uma tela sensível.

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Agradecimentos

Ernst foi nomeado doutor honoris causa das universidades de Kiel, Berlim, Toronto e Modena. Também pertencia a várias associações científicas, como microscopia eletrônica em inglês, francês e japonês. Durante sua vida, ele recebeu os seguintes prêmios e reconhecimentos:

– O Prêmio Senckenberg em 1939 pela Universidade de Frankfurt.

– A medalha Silberne da Academia de Ciências de Berlim, em 1941.

– O Prêmio Albert-Lasker da Associação Americana de Saúde Pública de São Francisco em 1960.

– A medalha de ouro Diesel em 1969

– A medalha de Duddel do Instituto de Física de Londres em 1975.

– A medalha Albert von Gräfe em 1983.

– A Medalha Robert Koch em 1986.

Em 1986, Ernst Ruska compartilhou o Prêmio de Física Novel com Gerd Binnig e Heinrich Rohrer. Ele obteve cinquenta por cento do prêmio econômico, precisamente pelo design do primeiro microscópio eletrônico e por suas contribuições na óptica eletrônica.

Infelizmente, Reinhold Rüdenberg, que pertencia à Siemens, avançou com a apresentação da patente. Ruska ao perceber isso reivindicou e finalmente conseguiu a prioridade. No entanto, Rüdenberg obteve a patente do microscópio eletrônico para os Estados Unidos.

Referências

  1. Deutsche Biographie – Ruska, Ernst. (2019). Retirado de deutsche-biographie.de
  2. Ernst Ruska (1906-1988). (2019). Retirado de historiadelamedicina.org
  3. Ernst Ruska Engenheiro alemão (2019). Retirado de britannica.com
  4. O Prêmio Nobel de Física 1986. (2019). Retirado de nobelprize.org
  5. Ernst Ruska – O Inventor do Microscópio Eletrônico. (2019). Retirado de leo-em.co.uk

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