La invención del láser y la guerra de las patentes

El pasado 27 de enero falleció con casi cien años el físico norteamericano Charles H. Townes, quien ha pasado a la historia como uno de los inventores del láser (acrónimo de Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation). Este prestigioso físico que obtuvo junto con los rusos Basov y Prokhorov el premio Nobel de Física en 1964 por el desarrollo del máser (acrónimo de Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation), consagró su vida a la investigación teórica y al desarrollo de sistemas electrónicos cuánticos en el campo de las microondas y la óptica, así como a la astrofísica.

Townes manifestó desde niño una gran afición por conocer el funcionamiento y el porqué de las cosas. Su infancia transcurrió en una granja de Carolina del Sur donde sus padres fomentaban en sus hijos la curiosidad, el contacto con la naturaleza y la creatividad. Cuenta el propio Townes en una entrevista concedida a la Televisión de la Universidad de California  (https://www.youtube.com/watch?v=9l3Qom98qzI) que su padre, ante las continuas disputas con su hermano mayor en las que se acusaban mutuamente de copiarse sus inventos, ideó un sistema casero de patentes mediante el cual el primero que le presentara un invento debía pagarle cinco centavos por patentarlo, lo que le daba el derecho sobre su invento, impidiendo que el otro se lo copiara,  y evitaba la disputa con su hermano.  Es decir, podría decirse que jugaban al first-inventor-to-file que hoy y desde 2013 se aplica en la legislación estadounidense de patentes. Parece que aquella competición constante con su hermano durante su infancia fuera una premonición de lo que después sería uno de los episodios más relevantes de la historia de las patentes de su país y de la que él fue en parte protagonista.

Townes estudio Física en la Universidad de Furman (Greenville, Carolina del Sur) y se doctoró en el Instituto de Tecnología de California, donde tuvo grandes maestros como Openheimer y Millikan. Desde siempre tuvo clara su vocación científica y académica y deseaba permanecer en la Universidad, ser profesor y seguir aprendiendo e investigando. No obstante, en 1939 y tras doctorarse, le surgió una oportunidad laboral en los Laboratorios Bell y siendo tiempos de crisis y de guerra, un profesor le aconsejó que aceptara la oferta, consejo que siguió y de lo que siempre se alegraría. En los Laboratorios Bell tuvo que desarrollar sistemas de radar para bombas en condiciones de humedad y aprendió mucho sobre espectroscopia de microondas, física nuclear y electrónica cuántica.

Después de su etapa en los laboratorios Bell fue nombrado profesor de Física en la Universidad de Columbia, donde desde 1948 ocupó diferentes plazas, indiciándose como profesor  asociado y llegando a ser jefe del departamento de Física. Fue en la Universidad de Columbia donde tuvieron lugar sus investigaciones y sus primeros desarrollos, logrando construir en 1953 el primer máser, un dispositivo que, mediante la emisión estimulada en un haz de moléculas de amoniaco, lograba la amplificación de la señal en el rango de las  microondas. Científicos tan prestigiosos como Niels Bohr habían abandonado antes la idea de crear un dispositivo como el máser porque no lo creían posible, e incluso le habían desaconsejado al propio Townes que siguiera en su empeño. Paradójicamente, por estos trabajos teóricos sobre el máser, y en particular por su desarrollo exitoso recibiría años más tarde el premio Nobel de la Física.

Charles Hard Townes, explica su invención, el máser, durante una rueda de prensa en Nueva York el 25 de enero de 1955.  (AP Photo/File) http://www.nj.com

Más tarde Townes ostentaría, entre otros, los cargos de vicepresidente y director de investigación del Instituto de Análisis de Defensa en Washington, presidente del Instituto Tecnológico de Massachusetts, presidente del Comité Científico Asesor de la NASA en la misión de alunizaje del Apollo y profesor en la Universidad de Berkeley, donde fue profesor emérito hasta su fallecimiento.

Más allá de esta brillante y prestigiosa carrera científica, cuando se revisa la biografía de Townes es inevitable topar con la biografía de otro famoso físico norteamericano, Gordon Gould, y descubrir una de las más largas batallas legales por derechos de patentes que haya tenido lugar en la historia y que es conocida como “la guerra de patentes de los 30 años”.

Gordon Gould nació en Nueva York en 1920, se graduó en Física en la Universidad de Yale y realizó trabajos de doctorado en la Universidad de Columbia, donde coincidió con Townes y en donde se especializó en una, por entonces, nueva técnica denominada “bombeo óptico” y que es la base de la construcción de los láseres hoy en día.

En aquellos días, eran muchos los físicos que estaban intentando desarrollar sin éxito algo parecido a un máser pero que funcionara en el rango visible del espectro electromagnético. En 1957 Gould tuvo la idea de cómo desarrollar un resonador óptico utilizando dos espejos en una disposición del tipo de un interferómetro Fabry-Perot. Según sus análisis lograría, mediante la técnica del bombeo óptico, una emisión intensa y coherente. Todo ello lo anotó en su cuaderno junto con varias propuestas de aplicaciones bajo el título “Cálculos aproximados sobre la viabilidad de un LASER: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”. Y es aquí donde nace el acrónimo láser y la semilla de la guerra de patentes que vendría después.

Tres meses más tarde Townes y su colaborador Schawlow llegarían paralelamente a la misma idea de utilizar como elemento esencial un interferómetro Fabry-Perot y construyeron un dispositivo que llamaron máser óptico.

La primera página del cuaderno en el que Gould acuño el acrónimo LASER (Fuente:Wikipedia)

Según la versión de Townes, él tuvo la idea una mañana mientras paseaba por un parque, y más tarde, en sus frecuentes conversaciones con Gould, se la contó. Gould, siempre según Townes, le robó la idea y la apuntó en su cuaderno de laboratorio, acuñando el término LASER.

Según la versión de Gould tanto la idea del desarrollo del láser como el acrónimo fueron suyos y dándose cuenta de la importancia de lo que tenía entre manos, corrió a registrar ante notario su cuaderno de notas. Sea como fuere, los historiadores aún no se han puesto de acuerdo, el cuaderno de Gould recoge las ideas básicas del invento, y lo que parece fue aún más importante, el término LASER, que fue la base sobre la que finalmente muchos años más tarde en 1987, Gould ganó la guerra de patentes de los 30 años.

Gould, si bien tuvo la picardía de registrar ante notario su cuaderno, no solicitó la patente en aquel momento. No era ni mucho menos experto en patentes y el notario al que acudió, que ejercía en una tienda de caramelos del Bronx,  tampoco lo era y le asesoró mal. Pensó que antes de solicitar una patente tenía que fabricar el dispositivo y ansioso por desarrollar  su invento abandonó la Universidad sin acabar el doctorado, y  se fue a trabajar a TRG (Technical Research Group), una empresa de investigación privada. Allí les convenció para que le financiaran el desarrollo del láser e incluso obtuvieron fondos estatales para ello, pero tuvo la mala suerte de que el gobierno decretara reservado el proyecto y que no le otorgara la autorización que se requería para trabajar en una investigación reservada. Esto probablemente tuvo que ver con su afiliación al Partido Comunista, que ya le había acarreado algunos problemas durante su participación en el Proyecto Manhattan y por lo que incluso llegó a ser expulsado. Gould no pudo aportar por tanto sus ideas al proyecto y en consecuencia TRG no pudo construir el primer láser funcional.

Aún así, en 1959 Gould  y TRG solicitaron las primeras patentes por las tecnologías que sí habían podido desarrollar, entre ellas algunas aplicaciones, como medidores de distancia o aplicaciones basadas en láseres de neón-helio. Pero Townes ya había solicitado en 1958 su patente por el láser, que le fue concedida finalmente en 1960. Gould y TRG interpusieron una demanda ante la Oficina de Patentes Norteamericana basada en el cuaderno de Gould, registrado ante notario en 1957.  Mientras tanto, otras compañías como los Laboratorios Bell, los Laboratorios Hughes o la Westinghouse fueron solicitando patentes por diversas aplicaciones del láser, ante lo que Gould y TRG interpusieron diferentes demandas.

Gould perdió esta primera batalla y no logró su patente por el láser en Estados Unidos, debido en parte al sistema first-to-file que se aplicaba por aquel entonces en la legislación norteamericana, pero fundamentalmente por la falta de un requisito que se denomina en el derecho de patentes “suficiencia descriptiva”. Los tribunales consideraron que con la información divulgada en sus anotaciones no hubiera sido posible construir un láser, como constataba también el hecho de que ni siquiera TRG y Gould lo habían logrado.

Pero Gould no se dio por vencido y siguió batallando. En 1968 consiguió su primera patente por un invento de dudosa validez relacionado con la generación de rayos X usando un láser. La artimaña le valió para incorporar información secreta que no había divulgado en su solicitud de 1959, y tener la base legal para batallar contra otras solicitudes de aplicaciones del láser, algunas de las cuales ganó.

Gordon Gould fotografiado en 1987 mostrando su patente por el amplificador óptico. Fuente: http://www.photonics.com

Gould no se conformaba aún y en la década de los 70 cambió de estrategia: solicitó la patente por el amplificador óptico US4053845A, uno de los elementos esenciales del láser, y la consiguió. La industria del láser, que ingresaba anualmente unos 400 millones de dólares, se echó las manos a la cabeza, y trató de impedir en los tribunales que Gould les obligara a pagar los royalties por utilizar una tecnología que llevaban años comercializando. Ante la presión de las empresas del sector del láser, la oficina de patentes empezó a ralentizar la concesión de patentes a Gould, y a ponerle trabas, aunque éste sí se pudo hacer con otra nueva patente que cubría multitud de aplicaciones: el calentamiento y vaporizado de materiales, el cortado y mecanizado de materiales, sistemas de comunicación, sistemas de televisión, fotocopiadoras, aplicaciones fotoquímicas, etc. La industria respondió con nuevas demandas para evitar las licencias. Gould y sus acreedores tuvieron que fundar una empresa, Patlex, única y exclusivamente para gestionar la ingente cantidad de causas abiertas en los tribunales.

Aunque en un principio la oficina de patentes intentó frenar la concesión de patentes a Gould, finalmente en 1985 la Corte Federal de Washington obligó a la oficina a concederle la patente US4704583 , que sería esencial en el desenlace de la guerra. En 1987 Patlex ganó el juicio decisivo a partir de lo cual la mayoría de los fabricantes de láseres aceptaron las condiciones de Patlex para la obtención de licencias e incluso alguna empresa se asoció con Gould.

Al final de todo el proceso, Gould había obtenido cerca de 50 patentes, que le proporcionaron varios millones de dólares de beneficios. Murió en 2005, a tiempo de ver caducar alguna de sus patentes más relevantes, tal y como era su deseo, pero sin el acuerdo de los historiadores sobre si fue él realmente el inventor del láser. Los historiadores quizás algún día descubran la verdad.

 

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Comentarios

Un artículo muy interesante. Les felicito. No conocía esta historia que habrá que unir a otros casos célebres como la patente del teléfono, de la radio, de la electrolisis del aluminio y tantos otros. El mundo de las patentes no tiene nada que envidiar a la novela negra.

Gracias por este blog.

Excelente artículo, muy bien narrado y fiel a los hechos conocidos. Enhorabuena.

Fantástico! Me encantó el sistema casero de patentes.

(requerido)

(requerido)


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