Questo articolo è originariamente apparso nel numero 2016 della rivista Skulematters.
In molti modi, George Klein (MechE 2T8) rivaleggiava con Thomas Edison, Alexander Graham Bell e altre icone nell’ambito della sua inventiva e impatto — certamente nel suo effetto sulla società. Le sue aree di progetto spaziavano dall’aviazione, dai sistemi di difesa e dall’energia nucleare alla sicurezza delle costruzioni, alle comunicazioni e alle tecnologie spaziali.
Allo stesso tempo, il lavoro di Klein potrebbe essere sopravvalutato se non inserito nel contesto delle sue fruttuose collaborazioni e dei contributi di altri. Molte persone straordinarie non solo lo hanno aiutato e ispirato, ma hanno anche applicato le sue invenzioni alla pratica quotidiana. La carriera e l’esperienza di Klein sono un modello per l’innovazione in qualsiasi campo, in particolare l’ingegneria sanitaria.
Nato a Hamilton, in Ontario. nel 1904, Klein passò il suo tempo libero da bambino a frequentare la gioielleria e la fabbrica di orologi di suo padre, dove il lavoro artistico di orafi e argentieri correva in parallelo alla micromeccanica degli orologiai. Spesso si riferiva ad esso come una palestra per la creatività e la pietra di paragone per molti degli ingegnosi dispositivi meccanici che in seguito progettò e costruì. Non è un grande studente accademico, ha comunque mostrato talento nel laboratorio e ha guadagnato i voti della scuola tecnica abbastanza forte da ottenere l’ingresso alla Facoltà di Scienze Applicate dell’Università di Toronto & Ingegneria. Qui, ha imparato i benefici della collaborazione e le competenze che avrebbero plasmato la sua carriera.
Per 40 anni di quella carriera, Klein ha lavorato come ingegnere meccanico e designer presso il National Research Council of Canada (NRC) labs a Ottawa dove è venuto nel 1929 per unirsi al suo ex professore di ingegneria U of T John Hamilton Parkin (MIE). Alla NRC, Klein ha collaborato non solo con colleghi di dottorato, ma anche con i commercianti, i macchinisti e i tecnici che potevano rapidamente costruire e modificare i suoi numerosi prototipi.
La collaborazione multidisciplinare ha alimentato le sue innovazioni in molti degli stessi modi in cui ispira la ricerca ingegneristica oggi.
La prima sedia a rotelle elettrica
La collaborazione atipica è al centro di migliaia di innovazioni nel campo dell’ingegneria sanitaria e più di alcune coinvolgono Klein. Ma uno degli esempi più vividi è lo sviluppo della prima sedia a rotelle elettrica prodotta in serie-un design noto ai suoi tempi come “La sedia Klein.”
La storia inizia con la scoperta e il perfezionamento della penicillina, che ha ridotto drasticamente il numero di morti da lesioni del midollo spinale in tempo di guerra. Durante la prima guerra mondiale, una lesione spinale ha provocato una morte quasi certa per infezione conseguente. Ma dalla seconda guerra mondiale, i soldati avevano un tasso di sopravvivenza dell ‘ 80-90 per cento dalle lesioni spinali grazie al nuovo rivoluzionario antibiotico.
Uno di quei sopravvissuti alla seconda guerra mondiale fu John Counsell, un ufficiale canadese colpito alle spalle a Dieppe. Avrebbe vissuto il resto della sua vita con la paraplegia. In un primo momento soddisfatto con sedie a rotelle manuali, è diventato chiaro a Counsell che tetraplegici avrebbe bisogno di qualcosa di più. La sua difesa, e il particolare impegno del Canada per l’assistenza sanitaria e il supporto dei veterani, si sono riuniti nel periodo post-bellico per manifestare come richiesta a NRC e Klein di costruire una sedia a rotelle completamente nuova.
Klein considerava il progetto il più gratificante della sua carriera. Alla fine, ha sviluppato un pacchetto unico di tecnologie tra cui il joystick, i sistemi di tornitura più stretti e le ruote motrici separate che sono ancora caratteristiche delle sedie a rotelle elettriche oggi. Dopo veterani canadesi sono stati forniti con le loro sedie elettriche, uno sforzo internazionale è stato fatto per coinvolgere i produttori. Ciò culminò nel trasferimento formale della sedia prototipo all’Ambasciatore degli Stati Uniti in Canada e al capo del Dipartimento degli Affari dei Veterani degli Stati Uniti con diritti di brevetto per incoraggiare la produzione negli Stati Uniti Entro pochi anni, le principali aziende produttrici di sedie a rotelle avevano abbracciato la tecnologia e l’avevano resa disponibile ai civili disabili in massa.
Quel prototipo di sedia a rotelle è stato conservato per anni allo Smithsonian di Washington, ma è tornato in Canada nel 2004 ed è ora parte della collezione del Canada Science and Technology Museum di Ottawa. Quando i visitatori lo guardano nella vetrina, vengono informati non solo di Klein, ma anche che la sedia a rotelle era un progetto che coinvolgeva operatori sanitari, medici, terapeuti, progettisti meccanici, ingegneri elettrici, amministratori e, in modo univoco, i pazienti.
Oggi, i pazienti nei progetti di ricerca sono abitualmente considerati come partecipanti e collaboratori nel processo che partecipano, con il consenso, e forniscono un feedback valutato. Ma nei primi anni 1950, è stato un approccio illuminato per includerli nelle prime fasi di un progetto. Klein era particolarmente autorizzato dal suo rispetto per le opinioni dei pazienti — coloro che alla fine avrebbero beneficiato della sua innovazione.
Dispositivo di sutura microchirurgica salvavita
Sebbene elencato tra le invenzioni di Klein, il dispositivo di sutura microchirurgica è anche giustamente catalogato nei brevetti come “strumento NRC-Vogelfanger”. Il Vogelfanger citato qui era il co-inventore chiave di Klein — un professore universitario rispettato e medico-conosciuto come uno dei chirurghi più abili in Canada.
Motivato dalla orribili esperienze di Stalin sistema carcerario, di Isacco Vogelfanger era alla ricerca di modi più efficaci di collegamento reciso le arterie e le vene quando si è avvicinato Klein NRC laboratorio per l’assistenza alla fine del 1950.
Innovazioni in Abbondanza
Oltre la sedia a rotelle elettrica e la sutura dispositivo, Klein ha passato il suo tempo a NRC lavorando su progetti che correva da “il bastone e la stringa” era dell’aviazione per lo Space Shuttle. Ecco cinque delle sue invenzioni più rinomate:
Un forte vento
Ha contribuito in modo significativo alla costruzione e alla progettazione delle prime gallerie del vento NRC, contribuendo non solo a guidare lo sviluppo dell’industria aeronautica canadese, ma anche le prime locomotive, ponti ed edifici streamliner in tutto il Canada.
Il tempo di guerra e la donnola
Il lavoro di Klein ha svolto un ruolo fondamentale in molti dei contributi scientifici e tecnici del nostro paese alla seconda guerra mondiale. Gli strumenti meccanici che la sua squadra ha costruito per i militari spesso trasferiti all’industria privata per contribuire allo sviluppo industriale del dopoguerra. La sua esperienza nella meccanica e nei materiali lo ha portato a lavorare sul primo veicolo da neve militare, il Weasel, uno dei suoi progetti in tempo di guerra e un tempo legato alla Prima forza di servizio Speciale, la Brigata del Diavolo.
Primo reattore nucleare canadese
Klein è stato anche ingegnere capo e progettista meccanico per lo Zero Energy Experimental Pile (ZEEP). Situato vicino al fiume Chalk, Ont., ZEEP è stato il primo reattore nucleare ad operare al di fuori degli Stati Uniti
Mettere gli sci sugli aerei
Era un esperto leader nella progettazione di sci aerei e ha reso pratico per metterli su bushplanes, indirettamente aprendo vaste aree del Canada per l’esplorazione e servizi di trasporto aereo. Questo lavoro lo ha portato a stabilire un sistema pratico per la classificazione della neve della copertura del suolo che è diventato lo standard internazionale e ha incorniciato la ricerca nella costruzione, nel trasporto e nella prevenzione delle valanghe.
La corsa allo spazio
Nei primi anni 1960, l’antenna telescopica tubolare estensibile (STEM) di Klein conferì al Canada un posto speciale nell’era spaziale. È stato utilizzato in tutte le astronavi Mercury, Gemini e Apollo, famosi progetti satellitari e oltre 100 altre innovazioni. Dopo il pensionamento e ben oltre l’età di 70, Klein ha lavorato come consulente capo sulla progettazione di ingranaggi per il primo Canadarm e poi dopo il suo 80 ° compleanno, ha contribuito all’ulteriore sviluppo del sistema all’interno del programma Shuttle.
L’abilità di Klein come progettista meccanico e il suo accesso a colleghi di officina che potevano realizzare le idee con relativa facilità hanno portato allo sviluppo di una cucitrice che avvolgeva facilmente i vasi sanguigni recisi, ripiegava il tessuto e collegava i pezzi con uno scatto. Ingombrante e grezzo per gli standard delle tecnologie avanzate di oggi, lo strumento ha fatto il trucco ed è stato utilizzato in centinaia di interventi chirurgici sperimentali nel 1960 e 1970. E ‘ stato infine concesso in licenza a un produttore di Montreal che ha fatto bene con la sua commercializzazione.
Utilizzando questo dispositivo, Vogelfanger ha eseguito il primo trapianto di rene presso l’Ospedale civico di Ottawa e il primo doppio trapianto con trasferimenti di organi tra due ospedali — ovunque.
Legacy
Non ha mai cercato credito, Klein ha ottenuto il riconoscimento solo quando altri hanno fatto riferimento alle sue realizzazioni. Tra i numerosi premi che ha ricevuto nel corso della sua carriera, Klein è stato nominato Ufficiale dell’Ordine del Canada e inserito nella Canadian Science and Engineering Hall of Fame — riconoscimenti notevoli che sottolineano il suo impatto sulla crescita dell’ingegneria canadese, scienza e tecnologia.
La sua natura modesta lo ha aiutato a lavorare con persone provenienti da vari campi tecnici e con interessi diversi, ma Klein ha detto che era particolarmente motivato a collaborare con gli altri sui progetti che collegavano l’assistenza sanitaria e l’ingegneria — campi che impegnano i ricercatori in uno scopo comune per aiutare le persone mentre risolvevano alcune delle
Quando morì il nov. 4, 1992 all’età di 88 anni, Klein aveva contribuito invenzioni a una guerra mondiale, l’alba dell’era spaziale e uno dei più significativi progetti tecnologici di assistenza sanitaria del 20 ° secolo, tra innumerevoli altri.
Circa l’autore
Dick Bourgeois-Doyle vive a Ottawa ed è segretario generale del Consiglio Nazionale delle ricerche del Canada. In precedenza è stato capo di gabinetto del ministro della scienza e della tecnologia e del ministro della pesca e degli oceani. Un ex emittente e giornalista, ha contribuito a molti articoli, caratteristiche TV, e programmi radiofonici sulla storia della scienza e della creatività canadese. Un noto biografo, il libro di Bourgeois-Doyle George J. Klein: Il grande inventore è disponibile come e-book.