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Giulio Natta (26 de febrero de 1903 – 2 de mayo de 1979) fue un ingeniero químico italiano y premio Nobel. Fue galardonado con el Premio Nobel de Química junto a Karl Ziegler en 1963 por «sus descubrimientos en el campo de la química y la tecnología de polímeros», en particular por el desarrollo de catalizadores capaces de influir en la estereoisomería de las reacciones de polimerización del propileno para la producción de polipropileno isotáctico a través de polimerizaciones estereoespecíficas.
Biografía de Natta
Giulio Natta nació en Porto Maurizio, entonces la capital de la provincia homónima (la provincia de Imperia se formó en la década de 1920 por la fusión con Oneglia), el 26 de febrero de 1903, hijo de Francesco Maria, un magistrado, y Elena Crespi. Su madre, viuda de un famoso médico inglés con quien tuvo una hija, se ocupó activamente de la educación de Giulio desde sus primeros años, enseñándole a leer muy temprano. Natta siempre mantuvo una fuerte conexión con su familia y su lugar de origen en la costa de Liguria, al que solía visitar cuando le era posible.
Se graduó a la edad de 16 años en el Liceo Clásico Cristoforo Colombo en Génova y luego completó dos años de estudios de ingeniería en la misma ciudad. En 1921, se matriculó en la carrera de Ingeniería Industrial en el Politécnico de Milán y al año siguiente se convirtió en estudiante interno en el Instituto de Química General e Inorgánica del Politécnico.
Obtuvo su título de Ingeniero Químico en 1924, a la temprana edad de 21 años, bajo la supervisión de Giuseppe Bruni. Luego, se convirtió en asistente de Bruni y, desde 1925 hasta 1933, fue responsable de la enseñanza de química analítica en el Politécnico. Al mismo tiempo, de 1929 a 1933, también enseñó química física en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Milán. Durante este período, Natta destacó por sus investigaciones en cristalografía y química inorgánica industrial.
Tiempo en Alemania
En 1932, gracias a una beca de la Fundación «A. Volta», viajó a Friburgo, Alemania, donde trabajó en el laboratorio de Hugo Seemann. También se puso en contacto con el grupo de Hermann Staudinger, que se dedicaba al estudio de las macromoléculas.
Allí, además de perfeccionar sus investigaciones en estructura difractométrica (que ya había comenzado durante sus años como estudiante interno en el Instituto de Química General e Inorgánica del Politécnico en la década de 1920) con Seemann, Natta reconoció la importancia y el potencial de las macromoléculas. A su regreso a Milán, comenzó a estudiar y realizar investigaciones sobre la estructura cristalina de los polímeros utilizando nuevas técnicas difractométricas.
Regreso a Italia
Después de obtener su habilitación para dar clases de química general en 1927, Natta ganó una cátedra de química general en la Universidad de Pavia en 1933. En 1935, pasó a ocupar una cátedra de química física en la Universidad de Roma. En 1937, asumió la cátedra de química industrial en el Politécnico de Turín, y en 1938, se trasladó al Politécnico de Milán. Permaneció en esta institución hasta su jubilación en 1973 y luego fue nombrado profesor emérito.
Al regresar al Politécnico de Milán en 1938, se le pidió que dirigiera el Instituto de Química Industrial para reemplazar a Mario Giacomo Levi, quien se vio obligado a abandonar la enseñanza debido a las leyes raciales fascistas. Durante los años de la guerra, vivió como refugiado en la Cascina Marzorata de Vittuone.
En 1935, se casó con Rosita Beati, graduada en letras, con quien tuvo dos hijos, Franca y Giuseppe. Además de brindarle afecto y cuidado amoroso, su esposa sugirió nombres etimológicamente apropiados para los nuevos compuestos químicos descubiertos por Natta cuando se le diagnosticó la enfermedad de Parkinson en 1956.
Carrera científica
Desde sus días como estudiante interno en el Instituto de Química General e Inorgánica dirigido por Giuseppe Bruni en la década de 1920, Giulio Natta llevó a cabo investigaciones profundas, tanto teóricas como experimentales, sobre la estructura microscópica de aleaciones y otros compuestos inorgánicos mediante técnicas difractométricas recién introducidas.
De estas investigaciones emergió una correlación significativa entre la estructura cristalina de los catalizadores y su efectividad químicos. En la década de 1930, mientras era asistente, logró desarrollar un nuevo proceso de síntesis de metanol en colaboración con Montecatini, rompiendo por primera vez un monopolio en este campo que estaba en manos de empresas alemanas.
Durante esta etapa, Natta ya mostró un interés constante en la relación entre las ciencias químicas teóricas, su aplicación experimental y sus posibles aplicaciones técnicas e industriales, un interés que marcó toda su carrera.
Segunda guerra mundial
Durante la Segunda Guerra Mundial, Natta pudo llevar a cabo importantes descubrimientos, varios de los cuales se originaron a partir de un profundo estudio de cuestiones teóricas relacionadas. También obtuvo numerosas patentes (en copropiedad con diversas empresas italianas) y realizó notables innovaciones técnicas, incluyendo la producción de caucho sintético (butadieno), el proceso de ossosíntesis, la formación de formaldehído, la síntesis de glicoles, glicerina e isopentano, y la hidrogenación de carbohidratos.
En 1938, en Ferrara, contribuyó a la construcción de la primera planta en Italia para la producción de caucho sintético. Después de la guerra, Natta volvió a interesarse cada vez más en la química macromolecular y comenzó a investigar la acústica de ultrasonidos en polímeros, con un enfoque en el estudio de los estados condensados de las sustancias poliméricas y la polimerización radical de monómeros vinílicos.
En el verano de 1947, Natta y Piero Giustiniani, director de Montecatini, viajaron a los Estados Unidos para ponerse al día en la investigación científica y tecnológica en química en el extranjero, observando las diferencias en comparación con Europa, como el creciente interés estadounidense en la petroquímica.
A su regreso, Giustiniani proporcionó financiamiento y recursos para un nuevo centro de investigación en química avanzada, en colaboración con el Centro de Investigación en Química Industrial del CNR (fundado por Natta en 1946) y el Instituto de Química Industrial del Politécnico de Milán, inicialmente dirigido por Mario G. Levi (después de su regreso a Italia desde el exilio en Suiza) y luego por Natta.
Estereoquímica de polímeros
Desde principios de la década de 1950, dentro del campo de la química de macromoléculas, Giulio Natta comenzó a investigar de manera más específica cuestiones relacionadas con la estereoquímica de los polímeros y las macromoléculas en general. Esto se debió a su conocimiento sobre los procesos de polimerización del etileno (reacción de Aufbau) y la dimerización de alfa-olefinas en presencia de compuestos de aluminio-alquil en esos años, llevados a cabo por Karl Ziegler mediante catalizadores organometálicos, luego llamados «catalizadores Ziegler».
Natta reconoció el potencial de estos procesos de polimerización catalítica (metalorgánica) para producir polímeros de baja densidad y alta cristalinidad a partir de monómeros como el etileno, cuya estructura lineal fue comparada por Natta con la estructura ramificada típica de los polímeros de alto peso molecular.
La posterior producción de polietileno lineal de alta densidad por Ziegler utilizando procedimientos de polimerización de etileno con otros catalizadores sugirió a Natta aplicar el mismo enfoque al polipropileno y otras alfa-olefinas superiores mediante variantes de los catalizadores tipo Ziegler.
Esto llevó al descubrimiento de un nuevo compuesto orgánico altamente ordenado en su estructura cristalina el 11 de marzo de 1954, llamado posteriormente polipropileno isotáctico, lo que dio lugar a los polímeros estereoespecíficos (o estereorregulares), patentados con el nombre comercial de Moplen, Meraklon, Mopeflan, entre otros, que exhiben excelentes propiedades químicas y mecánicas.
Catalizadores
La invención de estos nuevos catalizadores para la polimerización estereoespecífica, luego llamados catalizadores de Ziegler-Natta, le valió a Natta y Ziegler el Premio Nobel de Química en 1963. La producción industrial a nivel mundial de polipropileno isotáctico, uno de los polipropilenos más apreciados, se basó en patentes posteriores (comúnmente conocidas como «patentes Natta-Montecatini») presentadas por Natta a partir de mediados de la década de 1950, en colaboración con Montecatini. Básicamente, todos los demás métodos de producción desarrollados posteriormente por otras empresas se inspiraron en estos desarrollos.
En 1961, con la aprobación del CNR, Natta fundó y dirigió un nuevo instituto de investigación en química de macromoléculas, creado específicamente para continuar con los estudios e investigaciones de su escuela. En este instituto se formaron numerosos investigadores y profesores que trabajaron en diversas instituciones universitarias y centros de investigación públicos y privados, así como futuros líderes de empresas tanto públicas como privadas, tanto italianas como extranjeras.
Contribuciones de Natta
Las contribuciones de Natta abarcan muchos campos de la química orgánica industrial, tanto teórica como experimental y aplicada. Fue uno de los primeros en Italia en creer y poner en práctica la colaboración fructífera entre la investigación académica y la industria privada, en particular con Montecatini. Como profundo conocedor de múltiples campos de las ciencias químicas, desde la química inorgánica hasta la química orgánica y la química física, pasando por la química industrial y la ingeniería química, Natta pudo coordinar estas disciplinas de manera interdisciplinaria y fructífera, lo que llevó a resultados significativos.
Sus contribuciones principales se centraron en la estructura químico-física y las propiedades físicas de numerosos compuestos orgánicos e inorgánicos, la química física, la cristalografía de macromoléculas, la estereoquímica y la cinética de reacciones orgánicas. Prestó especial atención a las metodologías de polimerización, estudiándolas tanto desde un punto de vista teórico como en términos de aplicaciones prácticas, lo que finalmente llevó a Natta y su escuela a sintetizar una amplia gama de nuevos polímeros.
En particular, basándose en el trabajo de Karl Ziegler, Natta inauguró un nuevo capítulo en la estereoquímica de polímeros y macromoléculas en general, centrándose en la estereodinámica química de los procesos de polimerización, basada en el descubrimiento de la polimerización estereoespecífica.
Aportes institucionales
En Milán, gracias a la sinergia que Natta logró establecer en Italia entre la universidad, las instituciones de investigación pública (incluido el CNR) y la industria, creó una de las escuelas más prestigiosas de química industrial e ingeniería química. En esta escuela, se formaron numerosos estudiantes que luego se convirtieron en importantes profesores universitarios, investigadores y ejecutivos de empresas.
Algunos de sus destacados discípulos incluyen a Giuseppe Allegra, Ivano W. Bassi, Luisa Bicelli, Fausto Calderazzo, Sergio Carrà, Paolo Chini, Paolo Corradini, Gino Dall’Asta, Ferdinando Danusso, Raffaele Ercoli, Mario Farina, Giorgio Gaudiano, Umberto Giannini, Luigi Giuffrè, Paolo Longi, Enrico Mantica, Giorgio Mazzanti, Giovanni Moraglio, Attilio Palvarini, Mario Peraldo, Piero Pino, Lido Porri y Mario Ragazzini, entre otros.
Natta fue miembro de la Academia Nacional de los Linces, de la Academia de Ciencias de Turín y del Instituto Lombardo Academia de Ciencias y Letras. También fue miembro honorario de numerosas academias y sociedades científicas extranjeras y recibió numerosos premios, reconocimientos y honores, tanto italianos como extranjeros, además de varios doctorados honorarios.
Fallecimiento y legado
En 2007, se le otorgó la ciudadanía honoraria a la memoria de Giulio Natta en Cucciago, el pueblo donde había pasado períodos de vacaciones y donde se casó con su esposa Rosita Beati en 1936.
En 1956, a Natta se le diagnosticó la enfermedad de Parkinson. A partir de 1963, su salud empeoró y se hizo necesario que su hijo Giuseppe (1943-2022) y otros cuatro colegas lo asistieran. También estuvieron presentes en la ceremonia de entrega del Premio Nobel en Estocolmo el 10 de diciembre de 1963. En 1968, su esposa Rosita falleció, y su hija Franca (1937-2015) se encargó activamente de su cuidado.
Natta falleció en Bérgamo el 2 de mayo de 1979 a la edad de 76 años, donde había estado viviendo durante varios años bajo el cuidado de su hija Franca.
En 2013, la ciudad de Imperia celebró el quincuagésimo aniversario de la concesión del Premio Nobel con la producción de dos documentales.
Para más información NATTA, Giulio
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