Kathleen Lonsdale vista a través de la estructura del benceno

La promesa tácita de las nuevas tecnologías es que avanzarán y mejorarán nuestra imagen del mundo, lo que se duplica para aquellos que están diseñados específicamente para permitirnos mirar más de cerca el mundo físico que nunca antes. Uno de esos avances fue la invención de la cristalografía de rayos X, que permitió a los científicos observar la disposición espacial de los átomos dentro de una molécula. Kathleen Lonsdale entró en la planta baja de la cristalografía de rayos X poco después de su descubrimiento a principios del siglo XX, y la utilizó para demostrar de manera decisiva que la molécula de benceno es un hexágono plano de seis átomos de carbono, poniendo fin a una disputa científica de una década. y para todos.

El benceno es un compuesto químico orgánico en forma de líquido incoloro e inflamable. Tiene muchos usos como aditivo de gasolina y se utiliza para producir plásticos y caucho sintético. También es un buen solvente. Aunque la fórmula del benceno se conoce desde hace mucho tiempo, sus dimensiones y estructura atómica han sido un misterio durante más de sesenta años.

Kathleen Lonsdale fue una pionera en cristalografía y desarrolló varias técnicas para estudiar estructuras cristalinas usando rayos X. Era brillante, pero también humilde, trabajadora y adaptable, especialmente desde que manejó a tres niños pequeños y comenzó una carrera química. Al estallar la Segunda Guerra Mundial, pasó un mes en prisión por motivos relacionados con su leal pacifismo, y luego trabajó en pos de la reforma penitenciaria, visitando las cárceles de mujeres con regularidad.

Después de la guerra, Kathleen viajó por todo el mundo para apoyar movimientos que promueven la paz y con frecuencia se le pidió que hablara sobre ciencia, religión y el papel de la mujer en la ciencia. Recibió muchos honores durante su vida y se convirtió en Dama del Imperio Británico en 1956. Sobre todo, honró la química orgánica con sus contribuciones.

De las matemáticas a la física y la histeriaemia

Kathleen en el laboratorio. Imagen para Britannica

Kathleen Yardley nació en Irlanda el 28 de enero de 1903. Fue la décima y última hija de Harry y Jessie Yardley. Su padre, Harry, era el director de correos de la ciudad y pasaba gran parte de su tiempo libre leyendo. Kathleen dijo que obtuvo su pasión por los hechos de su padre.

Desafortunadamente, el matrimonio de sus padres terminó y Jessie trasladó a los niños a Inglaterra. Jessie era una bautista estricta, y Kathleen dijo que sus primeros recuerdos son asistir a la iglesia y aprender a contar con bolitas amarillas en la escuela.

Kathleen ganó una beca para una escuela secundaria de niñas y luego asistió a una escuela secundaria de niños para clases de matemáticas y ciencias, que no se ofrecían en la escuela de niñas. Sus hermanos mayores se vieron obligados a dejar la escuela para conseguir trabajo y ayudar a mantener a la familia. Uno de sus hermanos, Fred, era un operador inalámbrico y recibió las últimas señales del Titanic.

A la edad de dieciséis años, Kathleen ganó una beca a través del distrito y entró en Bedford College for Women, un departamento de la Universidad de Londres. Comenzó un camino matemático, pero pronto pasó a la física, obteniendo una licenciatura en ciencias en 1922 a la edad de diecinueve años con las calificaciones más altas que la escuela había visto en diez años. Estaba preocupada por encontrar trabajo, y se sintió sorprendida y honrada cuando Sir William Henry Bragg, un pionero de la difracción de rayos X y premio Nobel de física de 1915, la invitó a quedarse y unirse a su equipo de investigación cristalográfica en la universidad en un puesto remunerado mientras ella lo hacía. su maestría. la licenciatura. En 1929, Kathleen recibió un doctorado en ciencias del Laboratorio Faraday de la Royal Institution.

Sir Bragg demostró ser un mentor y supervisor bastante inspirador, y Kathleen escribió esto sobre él:

Me inspiró con su propio amor por la ciencia pura y su entusiasta espíritu de investigación, y al mismo tiempo me dejó completamente libre para seguir mi propia línea de investigación.

Placa de las tablas de Astbury-Yardley. Imagen de Data is Nature

Decodificación del anillo de benceno

En 1923, WH Bragg se fue a la Royal Institution de Londres y Kathleen lo acompañó. Fue en esta época que la cristalografía de rayos X comenzó a usarse para observar moléculas orgánicas internas: átomos de carbono con otros átomos elementales enlazados. El proceso involucró muchos cálculos, y Kathleen vio la necesidad de tablas de búsqueda cristalográficas que acelerarían mucho las cosas. Junto con su trabajador, crearon las tablas Astbury-Yardley, que formaron la base de lo que se convirtió en las Tablas Internacionales para Cristalografía de Rayos X.

Mientras estaba en la Royal Institution, Kathleen conoció a Thomas Lonsdale, un estudiante de ingeniería que se convertiría en su esposo. Se casaron en 1927 y luego se mudaron a Leeds para albergar su nuevo trabajo. Mientras tanto, Kathleen se unió al departamento de física de la Universidad de Leeds y trabajó en difracción de rayos X.

Fue en la Universidad de Leeds donde Kathleen se hizo famosa. Los químicos han estado discutiendo la estructura atómica del benceno durante décadas. En 1865, el boticario August Keuklé tuvo un sueño que incluía una visión de la estructura del benceno. Vio átomos bailando y transformándose en ouroboros, una serpiente que se tragaba la cola. A Kathleen se le dieron cristales de hexametilbenceno para estudiar, y en 1929 pudo demostrar de manera concluyente que la molécula de benceno es de hecho un anillo plano. Este fue un logro notable, especialmente teniendo en cuenta que todos los cálculos tenían que hacerse manualmente. Y como si eso no fuera suficiente como contribución, Kathleen también fue la primera en aplicar los métodos de Fourier al análisis de rayos X cuando resolvió la estructura para otro tipo de benceno: el hexaclorobenceno.

Estructuras de benceno a lo largo de la historia. De izquierda a derecha: Claus (1867), Dewar (1867), Ladenburg (1869), Armstrong (1887), Thiele (1899) y Kekulé (1865). Los dos de la derecha se utilizan hoy en día, ya que Kathleen Lonsdale demostró su estructura cíclica en 1929. Imagen de Wikipedia

El primer hijo de Kathleen, Jane, llegó más tarde ese mismo año. La familia pronto se mudó de regreso a Londres y tuvo dos hijos más en 1931 y 1934: Nancy y Stephen. Aunque mover y educar a los niños interrumpió enormemente el trabajo de Kathleen, mantuvo la cabeza en el juego cristalográfico, haciendo cálculos manuales de factores estructurales siempre que tenía tiempo. Pronto, Sir Bragg dio la buena noticia: había recibido un recibo para que Kathleen contratara a una niñera y volviera a trabajar en la Royal Institution.

Cuando Kathleen regresó, le faltaban instrumentos de rayos X. En su lugar, pudo asegurar un gran electroimán, por lo que apuntó a otro interés: determinar las propiedades magnéticas de compuestos similares al benceno conocidos como aromáticos. Al hacerlo, pudo establecer pruebas de orbitales moleculares, pero otro químico, Linus Pauling, la superó hasta la publicación.

Encarcelada por sus creencias

El relato de Kathleen sobre su tiempo en la prisión de Holloway. Imagen vía Wikipedia

De adulta, Kathleen rechazó su educación bautista. Ella y Thomas se unieron a los cuáqueros, que son principalmente pacifistas. Kathleen se negó a registrarse para el servicio militar en la Segunda Guerra Mundial a pesar de que todos lo esperaban. Le cobraron una multa de 2 libras, que también rechazó, y eso le valió un mes en la prisión de Holloway.

Kathleen tuvo que limpiar los pisos allí y realizar otras tareas, pero las tareas no eran demasiado restrictivas: se las arregló para dedicar varias horas al trabajo científico la mayor parte del tiempo. Su tiempo en Holloway la conmovió profundamente, y más tarde luchó por la reforma carcelaria y se convirtió en visitante voluntaria de las cárceles de mujeres.

Hacia el final de su tiempo en la Royal Institution, examinó cálculos renales y diamantes, tanto sintéticos como naturales, estudió reacciones en estado sólido y desarrolló fotografías radiográficas divergentes.

Kathleen también se unió a la lucha por la paz mundial y recibió muchos honores y premios, incluido un reclamo como Lady en 1956 y una beca en la Royal Society of London.

Gracias por el consejo de skookum, [AvE]!