Padre della sala bianca

Willis Whitfield nella porta della sua prima camera bianca. / Willis Whitfield che attraversa la porta della sua prima camera bianca. © Exyte Technology GmbH

Originale - Schizzo di Willis Whitfield sulla sua invenzione del 1962. / Bozza originale di Willis Whitfield sulla sua invenzione, datata 1962. © Sandia National Laboratories

Il primo brevetto (estratto) di una camera bianca, depositato da Willis Whitfield. / The first patent (extract) of a cleanroom, filed by Willis Whitfield. © United States Patent Office

Il primo brevetto (estratto) di una camera bianca, depositato da Willis Whitfield. / The first patent (extract) of a cleanroom, filed by Willis Whitfield. © United States Patent Office

Il primo brevetto (estratto) di una camera bianca, depositato da Willis Whitfield. / The first patent (extract) of a cleanroom, filed by Willis Whitfield. © United States Patent Office

Willis Withfield accanto a una statua di se stesso che è stata inaugurata presso i Sandia National Laboratories nel 2007. / Willis Withfield next to a statue of himself that was unveiled at Sandia National Laboratories in 2007. © Sandia National Laboratories

Annuario 50 anni di tecnologia cleanroom © Exyte Technology GmbH

1962 le aziende dei Sandia National Laboratories di Albuquerque, nel New Mexico, brevettarono l'Ultra‑‑Cleanroom. L'inventore di questa tecnologia era uno degli ingegneri dei Sandia Labs, Willis Whitfield. Con questo brevetto, Whitfield aprì le porte a tecnologie come la moderna produzione di semiconduttori, lo sviluppo dei quali allora era ancora imprevedibile.

«Da bambino non avevo affatto chiaro cosa avesse inventato mio padre. Avevo appena sei o sette anni», ricorda Jim Whitfield, che come suo padre ha intrapreso la professione di ingegnere. «Credo che lui stesso non fosse inizialmente consapevole dell'importanza che avrebbe avuto la camera bianca che aveva sviluppato.»

Fino al giorno in cui Willis Whitfield ricevette il compito di sviluppare qualcosa di migliore per la ricerca, che potesse fermare le contaminazioni nei laboratori, esistevano solo camere bianche turbolente. Queste erano più che altro stanze climatizzate in cui l'aria vorticosava. «Lui ha osservato e subito trovato la soluzione. È così semplice: basta usare un flusso d'aria lineare, che proviene dal soffitto e defluisce attraverso il pavimento», racconta Jim Whitfield. «Non ci sono voluti più di cinque minuti perché avesse l'idea», aggiunge. Successivamente, questo piano fu messo in pratica, cioè fu costruito e testato un prototipo di circa otto-10 piedi (circa 2,5-3,3 metri) di dimensione. In questo ambiente si poteva rinnovare l'aria circa 600 volte all'ora. «I test sono stati fatti con il fumo, per poter vedere il flusso d'aria nella stanza.» Già nel 1961, anche se il brevetto fu registrato solo un anno dopo, la rivista Time pubblicò un articolo intitolato «Mr. Clean». L'Ultra‑‑Cleanroom di Whitfield rappresentava una svolta. L'aria all’interno della camera bianca era cento volte più pulita di quella fino ad allora comunemente usata. Una foto del 1962 mostra Whitfield accanto alla sua invenzione, mentre parla con i residenti della camera bianca tramite un telefono integrato.

«A quel punto, Sandia registrò rapidamente il brevetto, non mio padre», dice ridendo Jim Whitfield. «Non si può nemmeno immaginare quanto saremmo ricchi oggi se fosse stato lui a ottenerlo.» Tuttavia, a suo padre non importava molto del denaro. «È bello averne abbastanza, ma poi va bene così. Era orgoglioso di quello che aveva fatto. Questa era la sua mentalità.» Willis Whitfield nacque nel 1920 a Rosedale, in Oklahoma, e crebbe in una fattoria. «I miei nonni avevano una terra di proprietà, concessa dal governo.» Nel 1863 fu emanato il Homestead Act, una legge statunitense che concedeva circa 65 ettari di terra non ancora occupata a chi avesse almeno 21 anni. Dopo cinque anni, questa terra diventava di proprietà dell’assegnatario. «La nostra famiglia coltivava cotone lì. Mio padre era abituato a mettersi in gioco ovunque fosse necessario.» Willis Whitfield studiò fisica e nel 1954 entrò nei Sandia National Laboratories di Albuquerque, nel New Mexico, dove negli anni '50 si costruivano armi nucleari. «Tutto era segreto, quindi non ci raccontava nulla, ma so che ha sviluppato un bel po’ di testate», dice Jim Whitfield.

Suo padre era un vero scienziato, un uomo interessato a molte cose e che amava approfondire i dettagli. «Ai Sandia hanno anche sperimentato con vari esplosivi. Questi venivano detonati in serbatoi di acciaio per evitare danni. Tuttavia, le detonazioni erano così potenti che i serbatoi si rompevano. Per questo motivo, li portavano nel deserto, il che era piuttosto complicato. Mio padre se ne accorse e disse loro di creare un vuoto all’interno dei serbatoi, così non sarebbero scoppiati. Quando lo fecero, pensavano inizialmente che l’esplosivo non fosse detonato, perché sembrava che niente fosse successo e soprattutto non si sentiva nulla. Solo quando aprirono i serbatoi si accorsero delle tracce delle esplosioni sulle pareti interne. Nel vuoto, infatti, non si trasmettono i rumori.»

Oltre alla camera bianca, Willis Whitfield sviluppò anche una postazione di lavoro con un flusso laminare. Cinque anni dopo la sua invenzione rivoluzionaria, lavorava in un gruppo di progetto dei Sandia, che faceva ricerca per la NASA. «Inizialmente, i componenti per il programma spaziale venivano assemblati in ambienti non puri», dice Jim Whitfield, che da bambino considerava l’aeroporto di Albuquerque come una seconda casa. «Spesso ci andavamo a prendere mio padre. Era sempre in viaggio.» Fino al 1976, Whitfield lavorò a progetti per la NASA, poi dal 1977 fino al suo pensionamento nel 1984, tornò a occuparsi di ricerca nucleare.

Negli anni '60, il principio della camera bianca di Whitfield fu usato per la prima volta in un'operazione chirurgica in un ospedale di Albuquerque. All’Università del New Mexico, tenne lezioni sul tema delle camere bianche. Uno dei suoi ascoltatori era suo figlio Jim, che studiava ingegneria elettronica. «Mi sono intrufolato senza fargli rumore e l’ho ascoltato», racconta l’informatico, che aveva un rapporto molto affettuoso con suo padre. «Aveva il dono di motivare gli altri e di aiutarli. Era un uomo tranquillo, socievole, amico di molti colleghi e collaboratori. Sicuramente era un buon capo. Molti si incontravano ancora regolarmente con lui anche dopo il pensionamento. Sono felice che mio padre abbia avuto una vita così lunga e soddisfacente.»

Nel 2007, i Sandia Laboratories, dove aveva lavorato per 30 anni, resero omaggio a Willis Whitfield con un gesto speciale. Una statua in bronzo di lui fu inaugurata nel complesso fortemente sorvegliato di Albuquerque. Questa statua fu realizzata da Neal McEwen, anch’egli dipendente dei Sandia. Alla base della statua, accanto a una lista delle invenzioni di Whitfield, si trova una frase del presidente Dwight D. Eisenhower: «Gli ingegneri costruiscono per il futuro, non solo per le esigenze delle persone, ma anche per i loro sogni. Le imprese ingegneristiche sono l’espressione di una fiducia incrollabile nel fatto che la vita continuerà a evolversi e che il futuro vale la pena di essere lavorato.»