Hans Kuhn (5 de diciembre de 1919 - 25 de noviembre de 2012) fue un químico suizo . Fue profesor emérito de química física y ex director científico del Instituto Max Planck de Química Biofísica (Instituto Karl Friedrich Bonhoeffer) en Gotinga . [1] [2]
Hans Kuhn | |
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Nació | 5 de diciembre de 1919 |
Fallecido | 25 de noviembre de 2012 (92 años) |
Biografía
Plan de estudios
Hans Kuhn nació en Berna , Suiza . Estudió química en la ETH Zürich y trabajó para su doctorado en la Universidad de Basilea bajo la dirección de Werner Kuhn (no relacionado). Recibió su habilitación en 1946. Desde 1946 hasta 1947 trabajó como becario postdoctoral con Linus Pauling en Caltech en Pasadena y en 1950 con Niels Bohr en Copenhague . En 1951, se convirtió en profesor de la Universidad de Basilea. Fue nombrado en 1953 profesor y director del Instituto de Química Física de la Universidad Philipps de Marburg, donde permaneció hasta 1970. Luego estuvo en el Instituto Max Planck de Química Biofísica (Instituto Karl Friedrich Bonhoeffer) en Göttingen como director del departamento de 'Montaje de Sistemas Moleculares' hasta su jubilación en 1985.
Fritz Peter Schäfer , Peter Fromherz , Horst-Dieter Försterling , Viola Vogel y Dietmar Möbius estaban entre los estudiantes de Kuhn. Erwin Neher fue miembro de su departamento 'Montaje de sistemas moleculares'.
Kuhn se casó con Elsi Hättenschwiler en 1948. Sus cuatro hijos fueron Elisabeth, Andreas, Eva y Christoph. Elsi murió en 2004.
Investigación científica
Kuhn comenzó a trabajar para su doctorado investigando el desenrollado de una molécula de cadena enrollada aleatoria en un solvente viscoso que fluye. Werner Kuhn le sugirió que reemplazara la bobina aleatoria por un modelo con mancuernas . Kuhn estaba fascinado por la simplicidad del modelo y por su gran éxito en el análisis teórico de una amplia variedad de experimentos en términos cuantitativos. Esta experiencia y su trabajo postdoctoral con Linus Pauling y Niels Bohr, respaldaron esta fascinación por modelos simples y poderosos y fue determinante para el trabajo de investigación de su vida. [3]
Las moléculas de polímero se describieron como cadenas de elementos de cadena estadística. [4] Los elementos estadísticos preferenciales se definieron en 1943. [5] Hoy en día, el elemento preferencial se llama longitud de Kuhn, en el reciente libro de texto Principios de Química Física se llama simplemente elemento de cadena estadística. [6] Kuhn hizo experimentos con modelos macroscópicos de bobinas aleatorias para describir el comportamiento en el flujo de líquidos con mayor precisión que con base en el modelo con mancuernas. [7]
En el laboratorio de Pauling, Kuhn estaba tratando de comprender el color de los polienos describiendo los electrones π como partículas en una caja y estaba muy decepcionado: no funcionó. Posteriormente, al aplicar el modelo a los tintes de cianina, observó una concordancia cuantitativa con el experimento. [8] Hoy en día, el modelo se llama modelo de electrones libres (FEMO). Vio la razón por la que había fallado en los polienos: una inestabilidad al asumir enlaces iguales conduce a una alternancia entre enlaces simples y dobles causada por la condición de autoconsistencia entre la longitud del enlace y la distribución de densidad de electrones π. Justificó esta suposición al encontrar un acuerdo entre los espectros de absorción medidos y teóricamente predichos. [9] Posteriormente, esta suposición se verificó teóricamente. [10] Este efecto a menudo se denomina inestabilidad de Peierls : a partir de una cadena lineal de átomos igualmente espaciados, Peierls consideró la teoría de perturbación de primer orden con funciones de Bloch que muestran la inestabilidad, pero no consideró la autoconsistencia que resulta en la transición a la alternancia de un solo y dobles enlaces. [11] [12] [13] [14] Las propiedades particulares de los polímeros conductores se basan en la relación teórica entre alternancia e igualación de enlaces. El FEMO y sus mejoras llevaron a una teoría sobre la absorción de luz de los tintes orgánicos. [15] [16] En Marburg, poco antes de la era de las computadoras digitales , Kuhn y Fritz Peter Schäfer desarrollaron una computadora analógica para resolver la ecuación bidimensional de Schrödinger . [17] Esta computadora analógica que llena la habitación fue aplicada por el grupo de investigación de Kuhn para calcular la longitud de los enlaces en sistemas de electrones π. [10] [15] [18] [19] [20] [21] [22]
A principios de la década de 1960, Kuhn pensó en un nuevo paradigma en química: la síntesis de diferentes moléculas que encajan estructuralmente entre sí de tal manera que forman unidades funcionales planificadas (máquinas supramoleculares). [24] Su grupo de investigación construyó prototipos simples de unidades funcionales supramoleculares mediante los avances de las películas de Langmuir-Blodgett . [25] [26] Estas películas se conocen hoy con el nombre de Langmuir-Blodgett-Kuhn-films (LBK-films) o Langmuir-Blodgett-Kuhn- (LBK) -layers. Las diferentes técnicas para manipular sistemas de monocapas se desarrollaron en estrecha colaboración entre Kuhn y Dietmar Möbius. Por lo tanto, las capas deberían llamarse capas Langmuir-Blodgett-Möbius-Kuhn (LBMK).
En estrecha correspondencia con el objetivo de construir unidades funcionales supramoleculares, él (ahora en el Instituto Max Planck de Química Biofísica en Gotinga ) abordó teóricamente el origen de la vida : modelando una cadena hipotética de muchos pequeños pasos físico-químicos que conducen al aparato genético. Algunos pasos son de particular importancia, como el paso que inicia la transición de un aparato de multiplicación y traducción a un aparato de multiplicación, transcripción y traducción. [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] Este aparato genético concuerda en la estructura básica y en el mecanismo con el aparato biológico de multiplicación y traducción. La habilidad del experimentalista en la construcción de máquinas supramoleculares es reemplazada en el origen de la vida por condiciones muy particulares dadas por el azar en un lugar muy particular de la tierra prebiótica y en otras partes del universo que impulsan el proceso.
El paradigma unificador ha llevado a construir máquinas supramoleculares e inventar una vía que conduzca a un aparato basado en el mismo mecanismo que el aparato genético de los biosistemas. Esto requería pensar en términos de modelos teóricos fuertemente simplificadores que describen situaciones complejas. En varios laboratorios se inventaron y desarrollaron nuevos métodos importantes. Esto provocó una divergencia: química supramolecular, electrónica molecular, química de sistemas e importantes contribuciones a la nanotecnología. [34] [35] [36] [37] La investigación futura se basará en la integración de estos temas. Tener en cuenta esta coherencia es estimulante y será útil. En opinión de Kuhn, estos temas desafiantes deberían incluirse en un libro de texto moderno sobre química física.
Durante su retiro, Kuhn desarrolló (con su hijo Christoph y con Horst Dieter Försterling) su trabajo inicial sobre la densidad de electrones π (un precursor de la teoría funcional de la densidad (DFT)) a una aproximación muy útil llamada método BCD (longitud de enlace consistente con total método de densidad de electrones π). Contribuyó a comprender la fotosíntesis de la bacteria púrpura , la bomba de protones de Halobacterium y el motor de la ATP sintasa . [6]
Honores y premios
Los elementos de esta lista son accesibles. [38]
- 1949: Werner Preis de la Schweizerische Chemische Gesellschaft (SCG)
- 1967: Miembro correspondiente de la Naturforschende Gesellschaft, Basilea
- 1968: Miembro de la Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina
- 1972: Medalla Liebig de la Sociedad de Químicos Alemanes
- 1972: Literaturpreis del Fonds der Chemischen Industrie (con Horst-Dieter Försterling ) para Physikalische Chemie en Experimenten
- 1972: Doctor honorario de Ludwig-Maximilians-Universität München
- 1976: Adolf-Grimme-Preis del Grimme-Institut
- 1978: Ernst-Hellmut-Vits-Preis de la Universidad de Münster
- 1978: Miembro correspondiente de la Senckenberg Nature Research Society , Frankfurt am Main
- 1979: Medalla de oro Paul Karrer Paul Karrer Medaille de la Universität Zürich
- 1979: Miembro de la Akademie der Wissenschaften und der Literatur
- 1980: Carl-Friedrich-Gauß-Medaille de la Braunschweigische Wissenschaftliche Gesellschaft
- 1983: Miembro correspondiente de la Braunschweigische Wissenschaftliche Gesellschaft
- 1989: médico honorario de la Philipps-Universität Marburg
- 1990: Premio Science pour l'Art Moët Hennessy Louis Vuitton SA
- 1991: Miembro honorario de la Deutschen Gesellschaft für Biophysik (DGfB)
- 1992: Doctor honorario de la Université du Québec à Trois-Rivières
- 1994: Bunsen-Denkmünze de la Deutsche Bunsen-Gesellschaft für Physikalische Chemie
- 1997: Miembro de honor de la Schweizerische Chemische Gesellschaft (SCG) .
Bibliografía
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- Praxis der Physikalischen Chemie. Grundlagen, Methoden, Experimente de Horst-Dieter Försterling y Hans Kuhn, 3ª edición, Wiley-VCH, Weinheim (1991) ( ISBN 3-527-28293-9 ).
- Montajes monocapa. En Investigaciones de superficies e interfaces por Hans Kuhn y Dietmar Möbius en Physical Methods of Chemistry Series eds. Bryant William Rossiter y Roger C. Baetzold, Parte B, Capítulo 6, Vol. 9B, 2ª edición, Wiley, Nueva York (1993).
- Principios de química física de Hans Kuhn, Horst-Dieter Försterling y David H. Waldeck, 2a edición, Wiley, Hoboken (2009) ( ISBN 978-0-470-08964-4 )
Referencias
- ^ Historia del Instituto Max Planck de Química Biofísica en Gotinga. Archivado el 11 de febrero de 2007 en la Wayback Machine.
- ^ "Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie | Servicio | Presse- und Öffentlichkeitsarbeit | Pressemitteilungen | Trauer um Max-Planck-Direktor Hans Kuhn" . Mpibpc.mpg.de . Consultado el 9 de diciembre de 2012 .
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- ^ H. Kuhn: "¿Es un misterio la transición de la química a la biología?" Química de sistemas 1: 3 (2010).
- ^ J.-M.Lehn "Química supramolecular: conceptos y perspectivas". Wiley-VCH, Weinheim (1996)
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- ^ artículos de premios
enlaces externos
- Página de inicio de Kuhn
- Linus Pauling entrevistado por Hans Kuhn (inglés, PDF, 728 kB)