ليو بايكلاند

ليو هندريك بايكلاند، الحائز على زمالة الجمعية الملكية الفخرية في إدنبرة ( بالإنجليزية : Leo Hendrik Baekeland ، بالهولندية : [ ˈleːjoː ˈɦɛndrɪɡ ˈbaːkəlɑnt ] ؛ 14 نوفمبر 1863 - 23 فبراير 1944) ، كان كيميائيًا بلجيكيًا. تلقى تعليمه في بلجيكا وألمانيا ، وقضى معظم حياته المهنية في الولايات المتحدة. اشتهر باختراعه ورق التصوير الفوتوغرافي "فيلوكس " عام 1893، ومادة الباكليت عام 1907. يُلقب بـ"أبو صناعة البلاستيك " ^{[ 2 ]} لاختراعه الباكليت، وهو بلاستيك رخيص الثمن، غير قابل للاشتعال، ومتعدد الاستخدامات ، والذي مثّل بداية صناعة البلاستيك الحديثة . ^{[ 3 ] [ 4 ]} 

وُلد ليو بايكلاند في مدينة غنت ببلجيكا في 14 نوفمبر 1863، ^{[ 5 ]} وهو ابن صانع أحذية يُدعى تشارلز بايكلاند، وخادمة منزلية تُدعى روزاليا ميرشي. وكان له أشقاء هم: إيلوديا ماريا بايكلاند، وميلونيا ليونيا بايكلاند، وإدموندوس بايكلاند، وراشيل هيلينا بايكلاند، ودلفينا بايكلاند. ^{[ 6 ]}

قال لمجلة "ذا ليتيراري دايجست" : "الاسم كلمة هولندية تعني 'أرض المنارات'." ^{[ 7 ]} أمضى معظم سنوات شبابه في مدينة غنت ببلجيكا . تخرج بامتياز من مدرسة غنت التقنية البلدية، وحصل على منحة دراسية من مدينة غنت ^{[ 8 ] : 102} لدراسة الكيمياء في جامعة غنت ، التي التحق بها عام 1880. ^{[ 2 ] : 13} حصل على درجة الدكتوراه بامتياز مع مرتبة الشرف الأولى في سن 21. ^{[ 8 ] : 102} بعد فترة وجيزة قضاها أستاذاً للفيزياء والكيمياء في المدرسة الحكومية العليا للمعلمين في بروج (1887-1889)، عُيّن أستاذاً مشاركاً للكيمياء في جامعة غنت عام 1889. ^{[ 2 ] : 14}

تزوج بايكلاند من سيلين سوارتس (1868-1944) في 8 أغسطس 1889، وأنجبا طفلين. ^{[ 9 ]} تزوج أحد أحفادهم، بروكس، من باربرا دالي عام 1942، وأنجبا طفلاً واحداً. كرّس هيو كاراكر، أحد أحفاد أحفادهم، السنوات الأخيرة من حياته للتوعية بتأثير بايكلاند على الحياة المعاصرة. أنتج فيلماً وثائقياً مدته ساعة بعنوان " كل ما يتعلق بالباكليت" ، عُرض في مهرجانات سينمائية وعلى محطات PBS في جميع أنحاء البلاد. ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}

في عام ١٨٨٩، استغل بايكلاند وزوجته سيلين منحة سفر لزيارة جامعات في إنجلترا والولايات المتحدة. ^{[ ١ ] : ١٧٨ [ ٢ ] : ١٤ [ ١٣ ]} زارا مدينة نيويورك ، حيث التقى البروفيسور تشارلز ف. تشاندلر من جامعة كولومبيا ، وريتشارد أنتوني، من شركة إي. وإتش تي أنتوني للتصوير الفوتوغرافي. كان للبروفيسور تشاندلر دورٌ مؤثر في إقناع بايكلاند بالبقاء في الولايات المتحدة. ^{[ ١٤ ]} كان بايكلاند قد اخترع بالفعل عملية لتظهير الألواح الفوتوغرافية باستخدام الماء بدلاً من المواد الكيميائية الأخرى، والتي حصل على براءة اختراعها في بلجيكا عام ١٨٨٧. ^{[ ٢ ] : ١٣} على الرغم من أن هذه الطريقة لم تكن موثوقة، إلا أن أنتوني رأى إمكانات في الكيميائي الشاب وعرض عليه وظيفة. ^{[ ٨ ] : ١٢٧-١٣٠ [ ١٥ ]}

عمل بايكلاند لدى شركة أنتوني لمدة عامين، وفي عام ١٨٩١، أسس عمله الخاص ككيميائي استشاري. ^{[ ٨ ] : ١٣٠.} إلا أن فترة مرضه ونقص أمواله دفعاه إلى إعادة النظر في خططه، فقرر العودة إلى اهتمامه القديم بإنتاج ورق تصوير يسمح بطباعة الصور المكبرة باستخدام الضوء الاصطناعي. ^{[ ١٦ ]} بعد عامين من العمل الدؤوب، أتقن عملية إنتاج الورق الذي أطلق عليه اسم "فيلوكس"، وكان أول ورق تصوير يحقق نجاحًا تجاريًا. في ذلك الوقت، كانت الولايات المتحدة تعاني من ركود اقتصادي، ولم يكن هناك مستثمرون أو مشترون لمنتجه الجديد، لذا دخل بايكلاند في شراكة مع ليونارد جاكوبي وأسسا شركة نيبيرا الكيميائية في نيبيرا بارك، يونكرز، نيويورك . ^{[ ٨ ] : ١٣١-١٣٥ [ ١٥ ]}

في عام ١٨٩٩، باع جاكوبي، وبايكيلاند، وألبرت هان، وهو شريك آخر، شركة نيبيرا إلى جورج إيستمان من شركة إيستمان كوداك مقابل ٧٥٠ ألف دولار. ^{[ ١٧ ] [ ١٨ ]} وحقق بايكلاند ربحًا صافيًا قدره ٢١٥ ألف دولار تقريبًا من هذه الصفقة. ^{[ ٨ ] : ١٣٤-١٣٦ [ ١٩ ]}

اشترى بجزء من المال منزلًا يُدعى "سناغ روك" في يونكرز، نيويورك، حيث أنشأ مختبره الخاص المجهز تجهيزًا جيدًا. وهناك، كما قال لاحقًا،

"في ظروف مالية مريحة، رجل حر، مستعد لتكريس نفسي مرة أخرى لدراساتي المفضلة... لقد استمتعت لسنوات عديدة بتلك النعمة العظيمة، وهي رفاهية عدم المقاطعة في العمل المفضل." ^{[ 20 ]}

كان أحد شروط بيع شركة نيبيرا، في الواقع، بندًا يمنع المنافسة : وافق بايكلاند على عدم إجراء أبحاث في مجال التصوير الفوتوغرافي لمدة لا تقل عن 20 عامًا. وكان عليه أن يجد مجالًا بحثيًا جديدًا. وكانت خطوته الأولى هي الذهاب إلى ألمانيا عام 1900، لحضور دورة "تنشيطية في الكيمياء الكهربائية" في المعهد التقني في شارلوتنبورغ. ^{[ 2 ] : 14}

بعد عودته إلى الولايات المتحدة، شارك بايكلاند لفترة وجيزة ولكن بنجاح في مساعدة كلينتون بول تاونسند وإيلون هنتنغتون هوكر على تطوير خلية تحليل كهربائي ذات جودة إنتاجية. عُيّن بايكلاند مستشارًا مستقلًا، وتولى مسؤولية بناء وتشغيل محطة تجريبية. ^{[ 8 ] : 138-139.} طوّر بايكلاند خلية غشائية أقوى لعملية الكلور القلوي ، باستخدام قماش أسبستوس منسوج مملوء بمزيج من أكسيد الحديد وألياف الأسبستوس وهيدروكسيد الحديد . كانت تحسينات بايكلاند مهمة لتأسيس شركة هوكر للكيماويات وبناء أحد أكبر مصانع الكيمياء الكهربائية في العالم، في شلالات نياجرا . ^{[ 2 ] [ 20 ] [ 21 ]}

انتُخب بايكلاند لعضوية الجمعية الفلسفية الأمريكية في عام 1935 والأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة في عام 1936. ^{[ 22 ] [ 23 ]}

بعد نجاحه مع فيلوكس، انطلق بايكلاند للبحث عن مجال واعد آخر للتطوير الكيميائي. وكما فعل مع فيلوكس، بحث عن مشكلة تُتيح "أفضل فرصة لتحقيق أسرع النتائج الممكنة". ^{[ 20 ]} وعندما سُئل عن سبب دخوله مجال الراتنجات الاصطناعية ، أجاب بايكلاند أن هدفه كان الربح المادي. ^{[ 14 ]} وبحلول مطلع القرن العشرين، بدأ الكيميائيون يُدركون أن العديد من الراتنجات والألياف الطبيعية بوليمرية ، وهو مصطلح صاغه يونس جاكوب بيرزيليوس عام 1833. ^{[ 24 ] [ 25 ]} وكان أدولف فون باير قد أجرى تجارب على الفينولات والألدهيدات عام 1872، وخاصة البيروجالول والبنزالدهيد . ^{[ 26 ]} وقد ابتكر مادة لزجة سوداء اعتبرها عديمة الفائدة وغير ذات صلة ببحثه عن الأصباغ الاصطناعية. ^{[ 8 ] : 115 [ 27 ]} أجرى فيرنر كليبيرغ، تلميذ باير، تجارب على الفينول والفورمالديهايد عام 1891، ولكن كما لاحظ بايكلاند "لم يتمكن من بلورة هذه المادة، ولا تنقيتها إلى تركيبة ثابتة، ولا في الواقع فعل أي شيء بها بعد إنتاجها". ^{[ 26 ]}

بدأ بايكلاند بدراسة تفاعلات الفينول والفورمالديهايد . ^{[ 14 ]} اطلع على الدراسات السابقة، واتبع منهجًا منظمًا في هذا المجال، حيث راقب بدقة تأثيرات درجة الحرارة والضغط، وأنواع المواد المستخدمة ونسبها، ودرسها بعناية . ^{[ 2 ] [ 8 ] : 144-145}

كان أول تطبيق واعد هو تطوير بديل اصطناعي للشيلاك (المصنوع من إفرازات خنافس اللك ). أنتج بايكلاند شيلاكًا قابلًا للذوبان من الفينول والفورمالديهايد يُسمى " نوفولاك "، لكنه خلص إلى أن خصائصه أقل جودة. لم يحقق نجاحًا تجاريًا كبيرًا، ولكنه لا يزال يُستخدم حتى اليوم (مثلًا كمقاوم ضوئي ). ^{[ 28 ]}

واصل بايكلاند استكشاف تركيبات محتملة من الفينول والفورمالديهايد، مفتونًا بإمكانية استخدام هذه المواد في التشكيل. ومن خلال التحكم في الضغط ودرجة الحرارة المطبقة على الفينول والفورمالديهايد، أنتج البلاستيك الصلب القابل للتشكيل الذي كان يحلم به: الباكليت . ^{[ 28 ]}

صُنع الباكليت من الفينول ، الذي كان يُعرف آنذاك باسم حمض الكربوليك، والفورمالديهايد . الاسم الكيميائي للباكليت هو بولي أوكسي بنزيل ميثيلين جليكول أنهيدريد. ^{[ 4 ]} في عملية التشكيل بالضغط، يُخلط الراتنج عادةً مع مواد مالئة مثل الخشب أو الأسبستوس ، قبل ضغطه مباشرةً في الشكل النهائي للمنتج. قُدِّم طلب براءة اختراع بايكلاند لعملية تصنيع منتجات غير قابلة للذوبان من الفينول والفورمالديهايد في يوليو 1907، ومُنحت له في 7 ديسمبر 1909. في فبراير 1909، أعلن بايكلاند رسميًا عن إنجازه في اجتماع لفرع نيويورك للجمعية الكيميائية الأمريكية . ^{[ 29 ]}

في عام 1917، أصبح بايكلاند أستاذاً بالتعيين الخاص في جامعة كولومبيا . ^{[ 30 ] : 87 [ 31 ]}

لدى مؤسسة سميثسونيان وثائق من محكمة مقاطعة ويستشستر في وايت بلينز، نيويورك، تشير إلى أنه تم قبوله للحصول على الجنسية الأمريكية في 16 ديسمبر 1919. ^{[ 32 ] [ 33 ]}

في عام 1922، وبعد دعوى قضائية تتعلق ببراءة اختراع لصالح بايكلاند، تم دمج شركة جنرال باكليت، التي أسسها في عام 1910، مع شركة كوندنسيت التي أسسها أيلزورث، وشركة ريدمانول للمنتجات الكيميائية التي أسسها لورانس ف. ريدمان ، في شركة باكليت. ^{[ 29 ]}

يمثل اختراع الباكليت بداية عصر البلاستيك . ^{[ 4 ]} كان الباكليت أول بلاستيك يُخترع ويحتفظ بشكله بعد تسخينه. صُنعت أجهزة الراديو والهواتف والعوازل الكهربائية من الباكليت نظرًا لعزله الكهربائي الممتاز ومقاومته للحرارة. وسرعان ما انتشرت استخداماته في معظم فروع الصناعة. ^{[ 4 ]}

حصل بايكلاند على العديد من الجوائز والتكريمات، سواء خلال حياته أو بعدها، بما في ذلك ميدالية بيركن عام 1916 وميدالية فرانكلين عام 1940. ^{[ 20 ]} وفي عام 1974 تم إدخاله بعد وفاته إلى قاعة مشاهير البلاستيك ، وفي عام 1978 تم إدخاله بالمثل إلى قاعة مشاهير المخترعين الوطنيين في أكرون، أوهايو . ^{[ 34 ]}

عند وفاة بايكلاند عام 1944، بلغ الإنتاج العالمي من الباكليت حوالي 175 ألف طن، وكان يُستخدم في أكثر من 15 ألف منتج مختلف. وقد حصل على أكثر من 100 براءة اختراع، ^{[ 20 ]} بما في ذلك عمليات فصل النحاس والكادميوم ، وتشريب الخشب.

مع تقدم بايكلاند في السن، ازداد غرابةً. وقد ذكر كاتب سيرته، كارل كوفمان ، في مقابلةٍ له على برنامج "كل شيء يؤخذ في الاعتبار" على إذاعة NPR، هذا المثال: ^{[ 35 ]} "كان يدخل المسبح بملابسه، ويتبلل تمامًا، ثم يخرج، ويبرد دون أن يرتدي ملابس سباحة أو أي شيء آخر. وكما قال، فإن التبخر عملية تبريد." دخل في صراعاتٍ حادة مع ابنه ووريثه المفترض حول الراتب وقضايا أخرى. باع شركة "جنرال باكليت" لشركة "يونيون كاربايد" عام 1939، وبناءً على طلب ابنه، تقاعد. أصبح منعزلًا، محاولًا إنشاء حديقة استوائية شاسعة في مزرعته الشتوية في كوكونت غروف، فلوريدا . ^{[ 36 ]} توفي إثر سكتة دماغية في مصحة في بيكون، نيويورك ، عام 1944. ^{[ 37 ]} دُفن بايكلاند في مقبرة سليبي هولو في سليبي هولو، نيويورك . ^{[ 38 ]}

• كوفمان، كارل (1968). الدوق الأكبر، الساحر، والبوهيمي: نبذة عن حياة ليو هندريك بايكلاند (1863-1944) . كتب جوجل
• بايكلاند، إل إتش (1907). جولة عائلية بالسيارة عبر أوروبا . الولايات المتحدة: دار هورسليس إيدج للنشر. كتب جوجل .
• كريج، جون أ. (أبريل 1916). "ليو هندريك بايكلاند: أحدث الفائزين بميدالية بيركن" . أعمال العالم: تاريخ عصرنا . 31 : 651-655 .
• ميرسيليس، جوريس. (2020) ما وراء الباكليت: ليو بايكلاند وأعمال العلوم والاختراع (مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، 2020) مراجعة إلكترونية
• فاربر، إدوارد (1970). "بايكلاند، ليو هندريك". قاموس السير العلمية . المجلد  1. نيويورك: تشارلز سكريبنر وأولاده. ص  385. ISBN 0-684-10114-9.

• مؤسسة مجموعة أمستردام للباكليت
• صندوق بايكلاند ( مؤرشف بتاريخ 4 يونيو 2019، على موقع Wayback Machine)
• متحف افتراضي للباكليت مع سيرة ذاتية مختصرة لليو بايكلاند
• متحف الباكليت الافتراضي في غنت 1907–2007
• مجلة تايم ، 29 مارس 1999، بقلم الكيميائي ليو بايكلاند
• السيرة الذاتية للأكاديمية الوطنية للعلوم