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LINUS CARL PAULING (1901 - 1994)
El 17 de junio de 1923, Pauling se casa con Ava Helen Miller, con quien tuvo tres hijos y una hija. La pareja se había conocido en la OAC, cuando Pauling cursaba el último años de sus estudios.
CARRERA CIENTÍFICA
Los primeros cinco años de carrera de Pauling transcurrieron en Caltech. En ese período, Pauling publicó alrededor de cincuenta artículos creó las cinco reglas de Pauling, desarrolladas para determinar la estructura de los cristales complejos. En 1929 fue nombrado profesor asociado y al año siguiente es nombrado catedrático. Pauling.
En 1932, Pauling concibió la noción de electronegatividad. Utilizando diversas propiedades de las materias, especialmente su momento dipolar y la energía necesaria para romper enlaces, estableció la escala Pauling, útil para la predicción de la naturaleza de los enlaces químicos. Esta escala asigna un valor de electronegatividad a la mayoría de los elementos químicos. Este valor es una medida de la fuerza con que los átomos de una molécula se atraen entre sí. Ese mismo año Pauling publicó el que está considerado su artículo más importante, en el cual desarrolla el concepto de hibridación de los orbitales atómicos y realiza un análisis del carácter tetravalente del carbono.
En el Caltech, Pauling desarrolló una fuerte amistad con Robert Oppenheimer, quien trabajaba en la Universidad de California en Berkeley, e iba regularmente a Caltech como investigador y maestro. Entre los dos planearon trabajar juntos en la investigación de los enlaces químicos. Oppenheimer efectuaría los cálculos matemáticos y Pauling interpretaría los resultados. Sin embargo estos planes se vinieron abajo cuando Pauling comenzó a sospechar que su amigo se estaba aproximando demasiado a su esposa Ava Helen. Pauling puso fin a la relación con el científico de Berkeley, creando una fría tensión que duraría el resto de sus vidas. Más tarde Oppenheimer propuso a Pauling como jefe de química del Proyecto Manhattan, oferta que Pauling rechazó argumentando que él era pacifista.
Naturaleza del enlace químico
A finales de los años 20, Pauling comenzó a publicar sus investigaciones sobre la naturaleza del enlace químico, lo que le llevó a la edición de su famoso libro The Nature of de Chemical Bond, publicado en 1939. "Por sus investigaciones sobre la naturaleza del enlace químico y sus aplicaciones en la determinación de la estructura de sustancias complejas" Pauling recibió el Premio Nobel de Química en 1954.
Como parte de estas investigaciones sobre la naturaleza del enlace químico, Pauling creó el concepto de hibridación de los orbitales atómicos. La mecánica cuántica utiliza el número cuántico para determinar el número máximo de electrones en cada orbital (llamando a los orbitales con las letras (s, p, d, f, g y h), Pauling observó que para describir el enlace en las moléculas es preferible construir funciones que son una mezcla de estos orbitales. Por ejemplo, los orbitales 2s y 2p se pueden combinar para formar cuatro orbitales híbridos sp3. Estos orbitales híbridos describen mejor compuestos como el metano, de geometría tetraédrica. Asimismo el orbital 2s puede combinarse con dos orbitales 2p, formando tres orbitales equivalentes, llamados orbitales híbridos sp2, mientras que el orbital 2p no se hibrida. esta estructura permite describir los compuestos insaturados, como el etileno.
Pauling también trabajó en la comprensión y descripción de la estructura de los compuestos aromáticos, especialmente el benceno (C6H6). Hasta ese momento la mejor descripción sobre dicha estructura era la formulada por el químico alemán Friedrich Kekulé. En ella Kekulé describía esta estructura como la transición rápida entre dos estructuras, donde se alternaban los enlaces simples y dobles. Pauling propuso una estructura intermedia, basada en la mecánica cuántica, que considera una superposición de las dos estructuras de Kekulé. Más adelante, este fenómeno recibió el nombre de resonancia.
Estructura del núcleo atómico
En 2006, Norman D. Cook, dijo sobre el modelo de Pauling que "lleva a una construcción sensata de los núcleos y tiene una lógica inherente difícil de negar, sin embrago el modelo de Pauling no ha entrado en el común de la investigación atómica teórica". El modelo de Pauling ha sido ignorado.
Las cadenas de Pauling incluyen a los isótopos deuterio y tritio. Pauling intentó describir la estructura nuclear a partir de los sólidos platónicos, en lugar de los modelos de partículas basados en el principio de exclusión de Pauli.
Investigaciones en biología molecular
Sus primeros trabajos fueron sobre la estructura de la hemoglobina. Llegó a poner de manifiesto que la estructura de esta cambia dependiendo de que la molécula capte o pierda un átomo de oxígeno. A raíz de este resultado, Pauling decidió estudiar de forma más precisa la estructura de las proteínas, utilizando la difracción de rayos X. En esta década, el cristalógrafo británico William Astbury fue quien obtuvo los mejores resultados usando rayos X, pero cuando Pauling intentó reinterpretar sus observaciones con ayuda de la mecánica cuántica, en 1937, no lo pudo conseguir.
Fueron necesarios once años para que Pauling comprendiera el origen del problema. Su análisis matemático era correcto, pero los resultados de Astbury fueron obtenidos con las proteínas inclinadas respecto a las posiciones esperadas. Para explicar esta discrepancia, Pauling propuso un modelo molecular de la hemoglobina, en el cual los átomos estaban posicionados en hélice y aplicó esta idea a las proteínas en general.
En 1951, basados en las estructuras de los aminoácidos y de los péptidos y considerando la naturaleza planar del enlace peptídico, propone que la estructura secundaria de las proteínas estaba basada en la hélice alfa y la lámina beta. A continuación sugirió una estructura helicoidal para el ácido desoxirribonucleico (ADN), aunque su modelo tenía algunos errores, entre ellos proponer grupos neutros de fosfato, idea que entraba en conflicto con la naturaleza ácida, y no neutra, del ADN. Cuando en los Laboratorios Cavendish se supo que Puling trabajabacon los modelos moleculares de la estructura del ADN, se autorizó a James Watson y Francis Crick a proponer un modelo estructural de la molécula del ADN, utilizando material no publicado de los investigadores Maurice Wilkins y Rosalind Elsie Franklin del King´s College. En 1953, Watson y Crick propusieron una estructura correcta para la doble hélice del ADN, que les valdría el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1962.Durante este período, Pauling también estudió las reacciones enzimáticas. Se encuentra entre los primeros científicos que demostraron que las enzimas actúan estabilizando los estados de transición de las reacciones químicas. Pauling se encuentra también entre los primeros que propusieron que los anticuerpos se enlazan a los antígenos gracias a una compatibilidad de sus estructuras. También llegó a escribir un artículo, junto con el físico convertido en biólogo Max Delbrück, donde sugiere que la replicación del ADN es debida a la compatibilidad. El modelo de Watson y Crick vendría a corroborar esta idea.
Genética molecular
Automóvil eléctrico
Medicina
En 1941 Pauling se vió afectado de forma grave de la enfermedad de de Bright, una enfermedad renal potencialmente mortal, considerada incurable en esa época. Con la ayuda del doctor Thomas Addis, de Stanford, Pauling consiguió controlar la enfermedad siguiendo una dieta pobre en aminoácidos y sin sal, algo fuera de lo común para la época.
En 1946 se unió al Comité de Emergencia de Científicos Atómicos (ECAS), que Albert Einstein y Leó Szilárd habían fundado dos años antes. El comité tenía la misión de advertir a la opinión pública de los peligros asociados a las armas nucleares. El activismo de Pauling provocó que su pasaporte fuera confiscado en 1952, cuando salía de un congreso en Londres. El pasaporte le fue restaurado en 1954, poco antes de partir a Estocolmo a recoger el Premio Nobel. Al año siguiente firmó el Manifiesto Russell-Einstein, uniendo su nombre al de Bertrand Russel, Albert Einstein y otros ocho científicos e intelectuales, apelando a la búsqueda de soluciones pacíficas durante la guerra fría.
En 1955, Pauling fue citado a comparecer frente al Subcomité de Seguridad Interior del Senado. Pauling tuvo que regresar frente a este varias veces más, en especial cuando envió su petición contra las pruebas nucleares. En 1970 recibió el Premio Lenin de la Paz, otorgado por la URSS. Hasta el final de su vida, Pauling se valió de su notoriedad pública para protestar contra los conflictos armados (incluyendo la guerra de Corea y la guerra de Vietnam) e incluso realizando un llamamiento por la paz en Croacia. Fue asimismo un crítico feroz del intervencionismo estadounidense en América Latina , especialmente en Nicaragua.
La contribución de Linus Pauling al desarrollo científico del siglo XX es excepcional. Pauling integra la lista de los veinte mayores científicos de todos los tiempos que publicó la revista británica New Science, Es, además de Albert Einstein, la única personalidad del siglo XX que aparece en dicha lista. Un aspecto excepcional en Pauling es la diversidad de su investigaciones. Se movió en diversas áreas haciendo contribuciones notables en mecánica cuántica, química cuántica, química inorgánica, química orgánica, bioquímica, biología molecular y medicina. Sus investigaciones sobre la naturaleza de los enlaces químicos marcaron los inicios de la química cuántica, y muchos de los conceptos innovadores como la hibridación y la electronegatividad, son parte de los cimientos de la química moderna, aún después de que la teoría de la hibridación fuera reemplazada por la teoría de los orbitales moleculares de Robert Muliken.
El trabajo de Pauling sobre la estructura cristalina contribuyó al avance de la predicción y el entendimiento de las estructuras de los minerales. Sus descubrimientos acerca de la hélice alfa y la lámina beta establecieron la base para la comprensión y el estudio de la estructura de las proteínas. Desde que Pauling entendió que la anemia de células falciformes era una enfermedad molecular, se abrieron las puertas al examen de las mutaciones genéticas a un nivel molecular.
Aunque gran parte de la comunidad científica no comulgó con conclusiones de Pauling relacionadas con sus investigaciones médicas y el consumo de vitaminas, la participación de Pauling en la polémica llevó a que el público tuviera presente la importancia del consumo de vitaminas y minerales para la prevención de las enfermedades. La firme posición de Pauling ayudó a redoblar los esfuerzos que otros investigadores dedicaron a este campo
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