W tym czasie, ze względu na kampanię antysemicką, nie doszło do objęcia przez niego katedry chemii nieorganicznej na Uniwersytecie Lwowskim po śmierci Stanisława Tołłoczki. Na krótko zatrzymał się w Cambridge w Anglii, a następnie wyjechał do Stanów Zjednoczonych, do Ann Arbor, gdzie w 1936 objął katedrę na Uniwersytecie Michigan, z którym był związany do końca życia. Badania reakcji jądrowych przy użyciu cyklotronu doprowadziły go do odkrycia nowych izotopów ołowiu i renu.
W wyniku dalszych badań budowy cząsteczek opracował Kwantykułami nazwane zostały zespoły elektronów, a cząsteczki stanowią układ jąder i kwantykuł oddziałujących elektrostatycznie. teorię wiązania chemicznego, która jednak nie zyskała akceptacji środowiska naukowego. W wieku 70 lat przeszedł na emeryturę, ale pozostał aktywny zawodowo. Był członkiem Polskiego Instytutu Naukowego w Ameryce oraz wielu towarzystw i akademii naukowych (m.in.