キャサリン・バー・ブロジェット

キャサリン・バー・ブロジェット
ブロジェットが実験室で機器をデモンストレーションしている様子、1938年[1]
生まれる	( 1898-01-10 )1898年1月10日 スケネクタディ、ニューヨーク州、米国
死亡	1979年10月12日(1979-10-12)（享年81歳） 米国ニューヨーク州スケネクタディ
教育	ブリンマー大学（物理学学士、1917年） シカゴ大学（MS、1918年） ケンブリッジ大学ニューナム・カレッジ（物理学博士、1926年）
職業	物理学者 発明家 化学者
雇用主	ゼネラル・エレクトリック
知られている	表面化学 反射防止コーティング ラングミュア・ブロジェット膜 ラングミュア・ブロジェット谷
親族	キャサリン・ブロジェット・ゲビー（姪）
受賞歴	ガーバン・オリン賞（1951年）

キャサリン・バー・ブロジェット（1898年1月10日 - 1979年10月12日）^[2]は、アメリカの物理学者、化学者であり、表面化学の研究で知られ、特にゼネラル・エレクトリック社で働いていたときに「見えない」または反射しないガラスを発明した。彼女は1926年にケンブリッジ大学から物理学の博士号を授与された最初の女性であった。 ^[3]

ブロジェットは1898年1月10日、ニューヨーク州スケネクタディで生まれた。彼女はキャサリン・ブキャナン（バー）とジョージ・レディント・ブロジェットの2番目の子供だった。彼女の父親はゼネラル・エレクトリックの特許弁護士で、その部門を率いていた。彼女が生まれる直前に、父親は自宅で強盗に射殺された。ゼネラル・エレクトリックは犯人の逮捕と有罪判決に5,000ドルの懸賞金をかけたが^{[4] 、容疑者は}ニューヨーク州セイラムの独房で首を吊って自殺した^[5]。彼女の母親は夫の死後経済的に安定し^[要出典]、キャサリンが生まれて間もなく、キャサリンと息子のジョージ・ジュニアと共にニューヨーク市に移住した。

1901年、キャサリンの母親は子供たちがバイリンガルになるように家族をフランスに移住させた。彼らは数年間そこで暮らし、1年間ニューヨークに戻り、その間キャサリンはサラナク・レイクの学校に通い、その後ドイツを旅行した。^[6] 1912年、ブロジェットは家族とともにニューヨーク市に戻り、ニューヨーク市のレイソン・スクールに通った。

ブロジェットの幼少期はニューヨークとヨーロッパを行き来し、8歳になるまで学校に通っていなかった。^[7]ニューヨーク市のレイソンスクールに通った後、奨学金を得てブリンマー大学に入学し、そこで特に数学者のシャーロット・アンガス・スコットと物理学者のジェームズ・バーンズという2人の教授に刺激を受けた。^[7]

1917年、父の元同僚で後にノーベル賞受賞者となるアーヴィング・ラングミュアがキャサリンをゼネラル・エレクトリック（GE）の研究所に案内した。彼はキャサリンに、まず高等教育を修了すればGEで研究職に就けると提案し、キャサリンは学士号を取得後、シカゴ大学の修士課程に入学した。 ^[7]

シカゴ大学ではハーヴェイ・B・レモンと共にガス吸着を研究し、 ^[7]ガスマスクに使用される木炭の化学構造を研究した。^[6]彼女は1918年に卒業し、ラングミュアの下で研究員の職を得た。同社で6年間働いた後、ブロジェットはGE内でのさらなる昇進を望み、博士号取得を目指すことを決意した。ラングミュアは、彼女がケンブリッジ大学のキャベンディッシュ研究所で物理学を学べるように手配し、女性に数少ないポストを提供するよう、消極的だった管理者を説得した。^[6]彼女はニューナム・カレッジに入学し、1924年に卒業した。 ^[8]彼女はサー・アーネスト・ラザフォードに師事し、1926年にケンブリッジ大学で物理学の博士号を取得した最初の女性となった。^[7]

ブロジェットはシカゴ大学で修士号を取得した後、1918年にゼネラル・エレクトリック社に研究員として採用された。^[9]彼女はニューヨーク州スケネクタディのゼネラル・エレクトリック研究所で科学者として働いた最初の女性だった。彼女は、水面に単分子薄膜を作る技術を開発したアーヴィング・ラングミュアとよく一緒に仕事をした。ブロジェットとラングミュアは、脂質、ポリマー、タンパク質への同様の技術の応用を研究し、水、金属、ガラスの表面を覆うように設計された単分子コーティングを作成した。これらの特殊なコーティングは油性で、わずか数ナノメートルの厚さの層で堆積させることができた。^[10]

1935年、ブロジェットはラングミュアの研究を拡張し、ガラスや金属に単分子コーティングの多層を一層ずつ塗布する方法を考案した。長鎖脂肪酸の層で覆われた水に金属板を繰り返し浸すことで、彼女は分子レベルの精度で層を板に積み重ねることができた。彼女が使用し改良した装置はラングミュア・ブロジェットトラフとして知られている。^{[11] [12]}

ブロジェットはステアリン酸バリウムを使用してガラスを44の単分子層で覆い、ガラスの透過率を99%以上にして「目に見えない」ガラスを作りました。フィルムの層によって反射された可視光は、ガラスによって生成された反射を打ち消しました。^[10]このタイプのコーティングは、反射光が非常に少ないため、非反射性または反射防止性と呼ばれます。

ブロジェットの多層薄膜は原理的には反射防止コーティングとして使用できる可能性があったが、柔らかすぎて表面から簡単に拭き取ることができるため、ゼネラルエレクトリック社はそれを商品化することはなかった。^[13]より硬い反射防止コーティングやエッチングされた表面を採用した他のタイプのフィルムは、カメラレンズなどの用途に有用であることがわかった。^[14]

ブロジェットは、ガラス上の分子コーティングの厚さを 100 万分の 1 インチ単位で測定する方法であるカラー ゲージも発明しました。このゲージは、コーティングの厚さが異なると色も異なるという概念を採用しています。ガラス板上のステアリン酸の層を調べているときに、約 2/10,000,000 インチの厚さの各層を追加すると、確実に板の色が変わることに気づきました。発明以前は、最高の測定機器でも 1 インチの数千分の 1 の精度しかありませんでした。彼女のガラス「定規」は、色の進行とそれに対応する厚さをはるかに正確に示しました。厚さの測定は、色を合わせるのと同じくらい簡単になりました。^[15]カラー ゲージは、ゼネラル エレクトリックによって一時期販売されていました。

ブロジェットとラングミュアは電球の改良にも取り組みました。彼らのガス中の放電に関する研究はプラズマ物理学の基礎を築くのに役立ちました。^[16]

ブロジェットは、そのキャリアの中で8件の米国特許を取得しました。2件を除くすべての特許において、彼女は単独発明者であり、共同発明者としてヴィンセント・J・シェーファーと共同で働いていました。ブロジェットは、さまざまな科学雑誌に30以上の技術論文を発表しました。彼女の研究には、第二次世界大戦中の航空機の翼の除氷方法や煙幕の改良^[10]の研究も含まれていました。

ブロジェットはスケネクタディに生まれ故郷を見下ろす家を購入し、成人してからの人生の大半をそこで過ごした。ブロジェットは地域活動に積極的に参加し、様々な趣味に熱中していた。トラベラーズ・エイド・ソサエティやゼネラル・エレクトリックの従業員クラブでの活動など、社会活動への貢献で知られていた。彼女の趣味は、ガーデニング、天文学、骨董品収集、友人とのブリッジなど多岐に渡っていた。^[17]彼女は町の劇団で女優を務め、市民団体や慈善団体でボランティア活動を行っていた。彼女は機知に富み、時折面白い詩を書くことでも知られていた。^[要出典]

ブロジェットは、ニューヨーク州北部のジョージ湖のキャンプ場で夏を過ごしました。そこには、ゼネラル・エレクトリックの他の科学者たちも土地を所有しており、彼女はガーデニングへの情熱を追求しました。1963 年に退職した後も、ブロジェットは園芸実験を続け、生涯にわたる探究と発見への献身を示しました。彼女は、科学と工学の分野で女性のために革新、粘り強さ、そして障壁を打ち破ったという遺産を残し、1979 年 10 月 12 日に自宅で亡くなりました。

ブロジェットの姪で同名の人物は、天体物理学者で公務員のキャサリン・ブロジェット・ゲビーである。インタビューの中で^[18]ゲビーは、家族が叔母のケイティを訪ねてきたときのことを次のように回想している。

「彼女はいつも『装置』を詰め込んだスーツケースを持ってやって来て、水に浮かぶ薄い油膜にガラス棒を浸して色を作るといった不思議なことを私たちに見せてくれました。」

ゲビーは晩年、科学の道を選んだのは叔母の個人的な経験による影響によるものだとよく話していた。

ブロジェットは生涯を通じて数々の賞を受賞した。彼女はアメリカ科学者協会第7版（1943年）で星を獲得し、米国で最も著名な科学者1000人の一人として認められた。^[19] 1945年には、アメリカ大学女性協会が彼女に年間功績賞を授与した。^[19]

1951年、彼女は薄膜に関する研究でアメリカ化学会から名誉あるフランシス・ガーバン賞を受賞した。同年、彼女は米国商工会議所から「功績ある女性」15人の一人に選ばれた。また、1951年には、ボストンで行われた第1回米国女性功績者会議で表彰され（このグループでは唯一の科学者であった）、^{スケネクタディ}市長は1951年6月13日に、彼女が地域にもたらした栄誉をたたえて、キャサリン・ブロジェット・デーを彼女に贈った。

1972年、アメリカ写真協会は彼女に年間功績賞を授与し^{[7] 、2007年には}全米発明家の殿堂入りを果たした^[20]。2008年にはスケネクタディに彼女の名前を冠した小学校が開校した。

彼女はエルミラ大学（1939年）、ウェスタン大学（1942年）、ブラウン大学（1942年）、ラッセルセージ大学（1944年）から名誉博士号を授与された。^[7]

ブロジェットの功績は広く認められ、数々の名誉ある賞を受賞しました。1945 年、彼女はアメリカ大学女性協会から功績賞を受賞し、1951 年にはアメリカ化学会からガーバン・オリン賞を受賞しました。これらの栄誉は、科学者としての彼女の画期的な業績と、この分野における女性の先駆者としての役割を証明するものでした。

• ハーバード大学ラドクリフ研究所による著名なアメリカ人女性

• シアラー、ベンジャミン F.; シアラー、バーバラ スミス (1997)。物理科学における著名な女性: 伝記辞典(電子書籍版)。コネチカット州ウェストポート: グリーンウッド プレス。ISBN 9780313293030. OCLC  644247606.
• バイアーズ、ニーナ、ウィリアムズ、ゲイリー A. (2006)。『Out of the shadows : 20世紀女性物理学者の貢献』（印刷本、英語版）。ケンブリッジ、イギリス、ニューヨーク：ケンブリッジ大学出版局。ISBN 978-0521821971. OCLC  62891583.
• 貢献：物理学における女性の役割の歴史的概観（印刷本：伝記：英語版）。メリーランド州カレッジパーク：アメリカ物理教師協会。1984年。ISBN 978-0917853098. OCLC  12196220.