Roland Winston

Roland Winston (12 de febrero de 1936 - 8 de febrero de 2025) fue un científico estadounidense, figura destacada en el campo de la óptica no formadora de imágenes ^{[ 1 ]} y sus aplicaciones a la energía solar, y a veces se le denomina el "padre de la óptica no formadora de imágenes". ^{[ 2 ] [ 3 ]} Fue el inventor del concentrador parabólico compuesto (CPC), una tecnología revolucionaria en energía solar. También fue becario Guggenheim, exdirector del Departamento de Física de la Universidad de Chicago y miembro del profesorado fundador de la Universidad de California Merced . Fue nominado como director del Instituto de Tecnologías Solares Avanzadas de California en 2013. ^{[ 4 ]}

Winston poseía más de 25 patentes, ^{[ 3 ]} principalmente relacionadas con la energía solar, y se ha dicho figurativamente que tenía una "patente sobre el sol". ^{[ 5 ]}

Roland Winston nació en Moscú, Rusia. Sus padres fueron Claudia Goretskaya, ingeniera química rusa, y Joseph Winston, ingeniero estadounidense que ayudó a los rusos a diseñar ciudades y construir una base industrial. Al comienzo de la Segunda Guerra Mundial , tras la firma del Pacto Molotov-Ribbentrop , el padre de Roland fue expulsado de la URSS, dejando atrás a su esposa e hijo. En 1943, el joven Roland y su madre, que habían sido evacuados a Kuibyshev (actualmente Samara), lograron salir de la URSS con la ayuda de las autoridades estadounidenses y bombarderos de largo alcance de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos.

En Estados Unidos, Winston asistió primero a la Bronx High School of Science ^{[ 6 ]} y luego se matriculó como estudiante de ingreso anticipado en Shimer College en 1950, trasladándose a la Universidad de Chicago dos años después. ^{[ 7 ] [ 8 ]} Recibió una licenciatura en Shimer en 1953, en una promoción de 11 graduados, entre ellos el futuro cosmólogo Jerome Kristian . ^{[ 7 ]} Continuó sus estudios de pregrado avanzados en la Universidad de Chicago, donde recibió una licenciatura en ciencias en 1956. ^{[ 9 ]}

Winston permaneció en la Universidad de Chicago para realizar sus estudios de posgrado en física, obteniendo su maestría en 1957 y su doctorado en 1963. ^{[ 9 ]} Estudió con figuras como Yoichiro Nambu y Subrahmanyan Chandrasekhar . ^{[ 2 ]} La tesis doctoral de Winston versó sobre "efectos hiperfinos observables en la captura de muones por núcleos complejos". ^{[ 10 ]}

Winston murió el 8 de febrero de 2025, a la edad de 88 años. ^{[ 11 ]}

Winston desarrolló inicialmente el concepto subyacente del CPC para su uso en el estudio de la radiación Cherenkov mientras trabajaba en el Laboratorio Nacional Argonne en 1966. ^{[ 2 ] [ 12 ]} Se vio impulsado a inventar el CPC varios años después, en 1974, cuando el director de Argonne, Robert Sachs, le preguntó si sería posible extender el enfoque parabólico a las aplicaciones de energía solar y, de ser así, si sería superior a los sistemas existentes que utilizaban óptica de imagen. ^{[ 13 ]} Tan solo un año después de la invención del CPC, se descubrió que este diseño había sido anticipado por cientos de millones de años por los ojos del cangrejo herradura . ^{[ 14 ]} El artículo que anunciaba este descubrimiento también fue coescrito por Winston. ^{[ 15 ]}

Una ventaja clave del CPC sobre los colectores de imágenes anteriores era que podía alcanzar eficiencias muy altas sin necesidad de seguir al sol. ^{[ 16 ]} Anteriormente se creía que era imposible diseñar colectores sin seguimiento. ^{[ 2 ]} Además, los CPC recibieron considerable atención mediática por su capacidad de funcionar incluso bajo cielos muy nublados y brumosos. ^{[ 17 ]}

Winston y Joseph O'Gallagher idearon una versión más refinada del CPC en 1982, que era más pequeña y eliminaba la necesidad de una capa adicional de vidrio. ^{[ 18 ]}

En 1988, utilizando una nueva técnica basada en espejos, Winston y su equipo establecieron un nuevo récord de concentración de energía solar, concentrando la luz solar a más de 60 000 veces su intensidad normal. ^{[ 19 ]} En 1989, Winston fue coautor, junto con WT Welford, de lo que se convertiría en el texto de referencia del campo, High Collection Nonimaging Optics . Posteriormente revisado con el nombre de Nonimaging Optics , sigue siendo un clásico en el campo.

De 1989 a 1995, fue director del Departamento de Física de la Universidad de Chicago. ^{[ 4 ]} Además de su trabajo en energía solar, ha continuado trabajando en su campo original de física de altas energías, realizando experimentos en Argonne y Fermilab . ^{[ 4 ] [ 20 ]}

En 2003, Winston dejó la Universidad de Chicago, donde había estado trabajando y estudiando desde 1952, para unirse al profesorado fundador de la Universidad de California Merced. ^{[ 8 ]} Sin embargo, ha mantenido vínculos con la U de C y la ciudad de Chicago, y ha permanecido afiliado al Instituto Enrico Fermi de la universidad . ^{[ 5 ]} En 2004 se asoció con la empresa de Chicago Solargenix Energy para crear sistemas solares de refrigeración y calefacción integrados en los tejados. ^{[ 5 ]}

El 13 de junio de 2022, Winston anunció que se jubilaría el 1 de julio. De los ocho miembros fundadores del profesorado, fue el primero en marcharse tras casi dos décadas de servicio a la UC Merced y al sistema de la Universidad de California. ^{[ 21 ]}

Winston ha recibido numerosos premios a lo largo de su carrera, entre ellos una beca Guggenheim en 1977 ^{[ 22 ]} y el premio Joseph Fraunhofer por "logros significativos en ingeniería óptica" de la Optical Society of America en 2009. ^{[ 2 ]} Fue elegido delegado de EE. UU. ante la International Solar Energy Society en 1991. ^{[ 23 ]} También en 1991, fue elegido miembro de la OSA.

Entre los dispositivos a los que se ha asociado el nombre de Winston se incluyen el propio CPC, que a veces se conoce como "colector solar de Winston" ^{[ 24 ]} , y los " conos de Winston ", los elementos parabólicos individuales que componen un CPC.

• García-Botella, Ángel; Winston, Roland; Jiang, Lun (2023). Teoría de campo de la óptica sin imágenes . Prensa CRC . ISBN 978-1-000873-19-1.
• Winston, Roland; Juan C., Miñano; Pablo, Benitez (2005). Óptica no formadora de imágenes . Academic Press . ISBN 978-0-12-759751-5.
• Welford, WT; Roland, Winston (1989). High Collection Noimaging Optics . Academic Press . ISBN 978-0-323-15723-0.

• Gilmore, CP (octubre de 1976). "Colectores concentradores para calefacción y refrigeración solar" . Popular Science . págs.  96 y siguientes.
• O'Gallagher, Joseph (2008). Óptica sin formación de imágenes en energía solar . Morgan & Claypool Publishers. ISBN 978-1-59829-330-2.
• Shrum, Wesley Jr.; Joel Genuth; Ivan Chompalov (2007). Estructuras de la colaboración científica . MIT Press. ISBN 978-0-262-19559-1.

• Perfil del profesorado de UC Merced