Ernst Ruska: biografía, aportes y reconocimientos
Ernst Ruska (1906-1988) fue un destacado físico alemán que logró obtener en 1986 el Premio Nobel de física, debido al trabajo realizado en el área de la óptica electrónica, así como por su aporte en el diseño del primer microscopio electrónico. Sus estudios acerca de los lentes electrónicos con distancias focales cortas fueron un factor determinante y clave en la innovación e invención posterior del microscopio electrónico.
Se ocupó de la prueba experimental y matemática de la teoría de Busch sobre el efecto del campo magnético de una bobina de alambre, por la que pasa una corriente eléctrica y que luego se utiliza como lente de electrones. Gracias a este descubrimiento, diseñó la lente polschuh, que se ha incorporado desde ese momento en todos los microscopios electrónicos magnéticos de alta resolución.
Trabajos posteriores, realizados junto con Max Knoll, le llevaron en 1931 a inventar el primer microscopio electrónico. Con este instrumento se introdujeron dos de los procesos más importantes para la reproducción de imágenes: los principios de emisión y radiación.
En 1933, pudo poner en uso un microscopio electrónico construido por él mismo, que por primera vez daba una mejor definición que un microscopio de luz. Durante su vida, Ruska fue galardonado con varios reconocimientos, como ser nombrado doctor honoris causa de las universidades de Berlín, Kiel, Toronto y Módena.
Índice del artículo
Ernst August Friedrich Ruska nació en la ciudad de Heidelberg, Alemania, el 25 de diciembre del año 1906. Sus padres fueron Julius Ferdinand Ruska y Elisabeth Merx. Este matrimonio tuvo cinco hijos más además de Ernst.
Su padre era profesor y orientalista, reconocido por sus trabajos acerca de la historia de la ciencia durante el periodo islámico. En el periodo de la Primera Guerra Mundial, Ernst sufrió la pérdida de Hans, su hermano mayor.
En 1937, Ruska se casó con Irmela Ruth Geigis y tuvo tres hijos. Al finalizar la Segunda Guerra Mundial tuvo dos hijos más, pero frutos de una relación que mantuvo con una trabajadora de Siemens. La esposa finalmente lo aceptó, y en los cumpleaños de Ernst se reunía con las dos familias.
Fue un hombre dedicado por completo a su trabajo. Murió el 27 de mayo de 1988 en Berlín.
Ernst realizó sus estudios en el mismo colegio donde impartía clases su padre. Este periodo de estudios fue crucial para sus logros posteriores, ya que fue en esta etapa donde comenzó a mostrar interés por los inventos electrónicos.
Al salir de la escuela secundaria siguió con sus estudios en la Escuela Técnica de Múnich, donde comenzó a estudiar electrónica entre 1925 y 1927. Luego continuó estudiando en la Universidad de Múnich hasta 1931, donde logró obtener el título de ingeniero electrónico.
Realizó sus prácticas en Mannheim, Brown- Boveri & Co y Siemens & Halske Ltda de Berlín. Mientras estudiaba en la Universidad de Berlín, empezó a trabajar en el Instituto de Alta Tensión, cuyo director era el profesor Adolf Matthias. Allí se familiarizó con la tecnología de alta tensión y vacío.
Junto con otros estudiantes del doctorado y su colega Max Knoll, desarrolló un osciloscopio de rayos catódicos de alto rendimiento. Su interés se centraba en el desarrollo de materiales para la construcción de instrumentos de vacío según los principios de construcción.
Por otro lado, se centró en la continuación de conferencias teóricas y experimentos prácticos sobre el comportamiento óptico de los rayos de electrones.
En 1934, Ernst Ruska continuó con sus estudios en la Universidad de Berlín, donde le fue otorgado el título académico de doctor, después de realizar un trabajo sobre los lentes electrónicos con distancias focales cortas, que posteriormente fueron claves para inventar el microscopio electrónico.
Entre 1928 y 1929 realizó su primer estudio teórico y experimental acerca del trabajo de Busch sobre el efecto del campo magnético a través de una bovina de alambre. Esta hace pasar la corriente eléctrica y puede ser usada como una lente de electrones.
Gracias a la realización de ese trabajo, Ruska logró comprobar que las ondas podían acortarse a través de una cubierta de hierro debido a la longitud focal. Desde ese instante, apareció la lente que se incorporaría en los futuros microscopios magnéticos de alta resolución, los cuales tenían la capacidad de detectar electrones.
A finales de la década de los años 30, junto con Max Knoll, diseñó el primer microscopio electrónico, basado en trabajos anteriores de Louis-Victor De Broglie acerca de las propiedades de los electrones.
Consiguió que en el microscopio electrónico, los campos magnéticos y eléctricos imprimiesen a los haces electrónicos cambios similares a la refracción de las lentes ópticas sobre las ondas luminosas.
Para el funcionamiento del microscopio electrónico se sustituyó el foco luminoso por una fuente de electrones. Esta estaba provocada por un cañón de tungsteno y por la utilización de dispositivos electrostáticos y magnéticos. Conseguían desviar los electrones de la misma forma que hacían los lentes con los rayos luminosos.
El cañón de electrones produce un haz de electrones acelerado por el alto voltaje y focalizado a través de un vacío absoluto y lentes magnéticas. Después, el rayo cruza la muestra, que ha sido deshidratada previamente y en algunos casos recubierta por una capa fina metálica.
Finalmente, se logra la ampliación por medio de un grupo de lentes magnéticas y se forma la imagen sobre una placa fotográfica con emulsión de grano ultrafino, perfecta para ampliaciones grandes. También era viable al transferir la imagen a un ordenador e impactar los electrones sobre una pantalla sensible.
Ernst fue nombrado Doctor honoris causa de las universidades de Kiel, Berlín, Toronto y Módena. Asimismo, perteneció a varias asociaciones científicas, como la inglesa, la francesa y japonesa de microscopía electrónica. Durante su vida recibió los siguientes premios y reconocimientos:
– El premio Senckenberg en el año 1939 por la Universidad de Frankfurt.
– La medalla Silberne de la Academia de Ciencias de Berlín, en 1941.
– El premio Albert-Lasker de la American Public Health Association, de San Francisco en 1960.
– La medalla de Oro Diesel en 1969
– La medalla Duddel del Instituto de Física de Londres en 1975.
– La medalla Albert von Gräfe en 1983.
– La Medalla Robert Koch en 1986.
En 1986, Ernst Ruska compartió el Premio Novel de Física con Gerd Binnig y Heinrich Rohrer. Obtuvo el cincuenta por ciento del premio económico, precisamente por el diseño del primer microscopio electrónico y por sus aportes en la óptica electrónica.
Lamentablemente, Reinhold Rüdenberg, que pertenecía a Siemens, se le adelantó con la presentación de la patente. Ruska al darse cuenta de esto reclamó y obtuvo finalmente la prioridad. Sin embargo, Rüdenberg consiguió la patente del microscopio electrónico para los Estados Unidos.
- Deutsche Biographie – Ruska, Ernst. (2019). Tomado de deutsche-biographie.de
- Ernst Ruska (1906-1988). (2019). Tomado de historiadelamedicina.org
- Ernst Ruska | German engineer. (2019). Tomado de britannica.com
- The Nobel Prize in Physics 1986. (2019). Tomado de nobelprize.org
- Ernst Ruska – The Inventor of Electron Microscope. (2019). Tomado de leo-em.co.uk