Albert Crewe

Albert Victor Crewe (18 de febrero de 1927 - 18 de noviembre de 2009) fue un físico estadounidense nacido en Gran Bretaña e inventor del moderno microscopio electrónico de transmisión de barrido ^{[ 1 ]} capaz de tomar imágenes fijas y en movimiento de átomos, una tecnología que proporcionó nuevas perspectivas sobre la interacción atómica y permitió avances significativos y tuvo amplias implicaciones para las industrias biomédica, de semiconductores e informática.

Crewe nació en Bradford , Inglaterra , en 1927 y creció durante la Segunda Guerra Mundial en una comunidad obrera que aún se recuperaba de la Gran Depresión. Su familia era pobre y sus expectativas eran limitadas. Obtuvo calificaciones promedio en la escuela, pero aprobó dos exámenes nacionales: el primero le permitió ser el primero de su familia en asistir a la escuela secundaria y el segundo, acceder a la universidad. Estudió en la Carlton Grammar School, al sureste de Bradford, conocida desde 1977 como Carlton Bolling College . Ganó una beca militar para la Universidad de Liverpool para cursar una licenciatura en física , que recibió en 1947. Se graduó con honores, lo que le permitió obtener una beca para continuar sus estudios de doctorado en Liverpool. A los 24 años, la universidad lo contrató como profesor de física y se doctoró un año después, en 1951.

En la Universidad de Liverpool, Crewe trabajó con el profesor Skinner , titular de la cátedra Lyon Jones de Física. Skinner y su equipo estaban construyendo un acelerador de sincrociclotrón y querían mejorar la tecnología existente extrayendo el haz circulante para producir uno externo, una hazaña nunca antes lograda. Skinner le encomendó a Crewe la responsabilidad de extraer el haz, y este demostró tener éxito utilizando un innovador sistema de desprendimiento y regeneración. Unos años más tarde, un equipo de físicos de la Universidad de Chicago , enviado por Enrico Fermi , viajó a Liverpool para obtener ayuda en la resolución de un problema similar con el sincrociclotrón de Chicago. Esa visita propició que Crewe fuera invitado a la Universidad de Chicago como investigador asociado visitante en 1955. Un año después, tras lograr, junto con un físico teórico, poner en funcionamiento el ciclotrón, la Universidad de Chicago contrató a Crewe como profesor asistente. ^{[ 2 ]}

En 1958, Crewe se trasladó al Laboratorio Nacional Argonne , en el condado de DuPage , Illinois . Argonne, uno de los laboratorios de investigación científica y de ingeniería más antiguos y grandes del gobierno estadounidense, es administrado para el Departamento de Energía de los Estados Unidos por la Universidad de Chicago. Tras la guerra, a Argonne se le encomendó la misión de desarrollar reactores nucleares con fines pacíficos. Se estaba planificando un gran acelerador en Argonne, y Crewe formó parte de un equipo reclutado para asegurar que la máquina fuera de última generación. Después de que el Congreso aprobara la máquina, Crewe fue nombrado director de la División de Aceleradores de Partículas de Argonne. ^{[ 3 ]} Cuando Norman Hilberry , director de Argonne, se jubiló en 1961, se le pidió a Crewe que se convirtiera en el tercer director de la instalación, que contaba con 5000 empleados. ^{[ 4 ]}

Durante su estancia en Argonne, Crewe se interesó por la microscopía electrónica, un interés estimulado por el prestigioso programa de biología de la universidad. Crewe vislumbró maneras de mejorar las imágenes, fundamentales para dicha investigación. Diseñó un microscopio electrónico de barrido y formó un grupo en Argonne para construirlo, logrando que funcionara en 1963. Este trabajo le resultó tan interesante que, en 1967, decidió dejar Argonne y regresar a la facultad de física de la universidad, que le había otorgado una cátedra en 1963.

En 1964, Crewe desarrolló el primer cañón de electrones de emisión de campo en colaboración con Hitachi, ^{[ 5 ]} un nuevo tipo de fuente de electrones que permitió una calidad óptica mucho mayor que la que se había logrado hasta entonces. Este cañón, combinado con invenciones en lentes electrónicas y detección, condujo al desarrollo del microscopio de mayor resolución de la época. En 1970, su microscopio electrónico de transmisión de barrido de emisión de campo logró obtener imágenes de átomos individuales ^{[ 6 ]} (aunque no fue el primero, ya que este logro suele atribuirse a Erwin Muller ^{[ 7 ]} ). En 1975, consiguió obtener las primeras películas de átomos, lo que proporcionó una nueva perspectiva sobre la interacción atómica y la formación de materiales.

Durante la década de 1980, desarrolló una serie de técnicas de perfeccionamiento importantes. En 1980, inventó un método para corregir la aberración esférica en sistemas ópticos electrónicos mediante sextupolos y, en 1996, inventó un nuevo tipo de lente de enfoque para microscopios de barrido de bajo voltaje. Fue titular de 19 patentes por sus invenciones y publicó más de 275 artículos, la mayoría sobre óptica electrónica y microscopía electrónica.

Desde la década de 1970 hasta la actualidad, se han desarrollado microscopios electrónicos comerciales basados ​​en las innovaciones de Crewe. Estos sistemas permitieron avances significativos en las industrias biomédica, farmacéutica y de semiconductores. Hitachi Corporation produjo la primera versión comercial exitosa del microscopio electrónico de barrido de emisión de campo en 1970, que recibió un premio IEEE Milestone en 2012. ^{[ 8 ]} Crewe fue consultor de Hitachi en este proyecto. Desde entonces, Hitachi ha producido más de 5300 microscopios electrónicos de barrido de emisión de campo frío y más de 4000 microscopios electrónicos de barrido de emisión de campo térmico (Schottky). Se consideran los instrumentos de mayor resolución disponibles y su construcción cuesta más de un millón de dólares cada uno. Hoy en día, hay más de 5000 microscopios de emisión de campo en funcionamiento en instalaciones de fabricación de semiconductores en todo el mundo, lo que permite a empresas como Intel e IBM producir los microprocesadores más recientes y rápidos.

Crewe fue decano de Ciencias Físicas en la Universidad de Chicago de 1971 a 1981. En 1977 fue nombrado Profesor Distinguido William E. Wrather, y desde 2002 fue Profesor Distinguido Wrather Emérito. Continuó explorando nuevos métodos para obtener imágenes de alta resolución y, en 2003, desarrolló un microscopio electrónico de bajo voltaje que utilizaba un imán permanente dipolar como lente.

La distinguida trayectoria científica de Crewe y su contribución al uso de tecnologías para aplicaciones más amplias han sido reconocidas con numerosos premios. El Consejo de Ciudadanía de Chicago lo nominó como Ciudadano Nuevo Destacado en 1962, y ese mismo año recibió el Premio Anual de la Liga de Servicios para Inmigrantes por Logros Sobresalientes en el Campo de la Ciencia, y fue nombrado Hombre del Año en Ciencia de Chicago. Ganó el Premio al Hombre del Año en Investigación Industrial en 1970 y recibió la Medalla Albert A. Michelson del Instituto Franklin en 1977 ^{[ 9 ]} y el Premio al Servicio Distinguido de la Sociedad de Microscopía Electrónica de América en 1976. Se convirtió en miembro de la Academia Nacional de Ciencias en 1972. En 1979 recibió el Premio Ernst Abbe de la Sociedad de Microscopía de Nueva York. En el Reino Unido recibió la Medalla Duddell del Instituto de Física en 1980 y fue miembro honorario en Estados Unidos, Gran Bretaña y China, además de recibir títulos honoríficos de varias universidades estadounidenses y de la Universidad de Liverpool.

• Memoria biográfica de la Academia Nacional de Ciencias