Stephanie Kwolek

Archiu:Stephanie Kwolek 1986.TIF

Stephanie Kwolek

Stephanie Kwolek (New Kensington, 31 de juliol de 1923-Wilmington, 18 de juny de 2014) va ser una química polacnortamericana, inventora del poliparafenileno tereftalamida, conegut com Kevlar, una fibra d'alta resistència de color groc, que pot ser fins a cinc voltes més resistent que l'acer i que en l'actualitat és utilisada en l'elaboració de jupetins antibalas. La seua carrera en l'empresa DuPont va comprendre més de 40 anys. Va descobrir la primera d'una família de fibres sintètiques d'excepcional resistència i rigidea: poli-parafenileno tereftalamida.

Kwolek va treballar en polímero de baixa temperatura, que en dissoldre's poden convertir-se en fibres primes. Un grup específic d'eixos elements era capaç de produir fibres resistents que es descomponien a altes temperatures. En 1965 va descobrir un polímero líquit que poc despuix es coneixeria com Kevlar. Tots varen creure que s'havia equivocat, ya que les substàncies que havien conseguit fins a llavors eren transparents i viscoses. A pesar del supost error inicial la química nortamericana no va rebujar el producte com haurien fet molts, sino va continuar treballant fins que va reconvertir aquella substància en una fibra superresistente, flexible i llaugera en centenars d'usos i va rebre el seu palés en 1971. Stephanie treballant per a Dupont Company and the National Research Council of the National Academy of Sciences (NAS), a pesar del seu retir en 1986. La seua carrera va estar plena de guanys, entre els quals destaquen 17 palesos i múltiples reconeiximents com una publicació en Delaware Section Publication Award de la American Chemical Society (ACS) American Chemical Society, un D.Sc. honorari per part de l'Institut Politècnic de Worcester en 1981 i un reconeiximent al mèrit per part de l'Associació d'Alumnes de l'Universitat de Carnegie-Mellon.

Biografia

Joventut

Stephanie Kwolek va nàixer en la ciutat de New Kensington (Estats Units), prop de Pittsburgh, en el sí d'una família d'immigrants polacs. Des de chicoteta va mostrar habilitats en les ciències naturals a pesar de que ella pensava que podia ser dissenyadora, gojava les seues classes de ciències i matemàtiques per lo que va terminar desenrollant-se en les ciències durant la seua vida acadèmica en els nivells d'educació mija i superior. Açò li va obrir les portes a l'Institut Tecnològic de Carniegie (ara l'Universitat Carnegie Mellon). Es va graduar en un Bachelor of Science en química en 1946. Immediatament va començar a treballar en una empresa dedicada a vàries branques industrials de la química: I. I. Du Pont de Nemours and Company DuPont, en Buffalo, Nova York. Quatre anys més tart va ser transferida a Wilmington, Delaware al laboratori d'investigació de fibres textils de la mateixa empresa. Ella és un model a seguir per a tots, gogen la llectura de la seua biografia.

Carrera en DuPont

William Hale Charch, un futur mentor, va oferir a Kwolek un lloc en les instalacions de DuPont en Buffalo, Nova York, en 1946. Durant la seua entrevista en DuPont, la Dra. Charch havia dit que l'empresa es posaria en contacte en ella en unes dos semanes per a dir-li si havia conseguit el treball o no. Stephanie els va preguntar si podien posar-se en contacte en ella abans, ya que tenia que comunicar a una atra empresa si acceptava o no l'oferta. Charch va cridar llavors al seu recepcioniste per a que escriguera verbalment la carta d'oferta a Stephanie davant d'ella.

Com a empresa química, Dupont intentava trobar una fibra de polímero a pur de petròleu que anara més llaugera i resistent que l'acer en els neumàtics radials. L'empresa tenia vacants, ya que molts hòmens havien estat en l'estranger lluitant en la guerra. Dupont havia introduït el nailon poc abans de la Segona Guerra Mundial, i eixe negoci es va disparar i va florir en una gran varietat d'aplicacions textils.

Al mateix temps, la prolongada Segona Guerra Mundial va posar de relleu la necessitat d'un blindage llauger i ponible per a protegir al personal i l'equip. Mentres la guerra feya estralls en ultramar, els soldats que participaven en les batalles tenien que forjar-se una armadura corporal perque no existia un material lo prou fort com per a detindre una bala (inclús de rifles d'infanteria) pero lo prou llauger com per a dur-ho en la batalla. L'acer era l'únic material de blindage disponible, i el seu pes llimitava el seu us als tancs. Inclús llavors, l'acer podia ser perforat per armament especialisat.

Kwolek només pretenia treballar per a DuPont temporalment, en la finalitat de conseguir diners per a seguir estudiant. Quan va descobrir que la química de polímero era interessant, va decidir quedar-se i el seu grup d'investigació es va traslladar a Wilmington, Delaware, en 1950. En 1959, va guanyar un premi de publicació de l'American Chemical Society (ACS), el primer de molts guardons. En DuPont, l'investigació de polímero en la que treballava era tan interessant i desafiant que va decidir abandonar els seus plans d'estudiar medicina i fer de la química una carrera per a tota la vida.

En el treball titulat "El Truc de la soga de Nylon", va demostrar una forma de produir nailon en un got de precipitats a temperatura ambiente. Seguix sent un experiment habitual en les aules, i el procés es va estendre a les poliamides d'alt pes molecular. En 1985, Kwolek i els seus colaboradors varen patentar un método per a preparar polímero PBO i PBT. Com Dupont estava a la vanguarda de les tecnologies i l'innovació en polímero, Kwolek mai va deixar d'ocupar el lloc i va passar tota la seua carrera investigant en Dupont. Durant els seus 40 anys de carrera en Dupont, Kwolek va registrar 28 paleses. Ademés del Kevlar, va contribuir a productes com el Spandex (Lycra), el Nomex i el Kapton.(mit) Va continuar com a assessora de Dupont despuix de la seua jubilació en 1986, i es va convertir en la primera dòna en guanyar la medalla Lavoisier de l'empresa per la seua investigació en 1995.

Es va dedicar a la busca de nous polímero, aixina com d'un nou procés de condensació que té lloc a temperatures més baixes, entorn a . El procés de polimerisació per condensació en fusió utilisat per a preparar el nailon, per eixemple, es realisava en canvi a més de . Els processos de policondensación a baixa temperatura, que ampren productes intermijos de reacció molt ràpida, permeten preparar polímero que no poden fondre's i que només escomencen a descompondre's a temperatures superiors a .

Kevlar

Kwolek és més coneguda pel seu treball durant les décades de 1950 i 1960 en les aramidas, o "poliamides aromàtiques", un tipo de polímero que pot convertir-se en fibres fortes, rígides i resistents a les flames. El seu treball de laboratori sobre les aramidas es va portar a terme baix la supervisió de l'investigador Paul W. Morgan, qui va calcular que les aramidas formarien fibres rígides per la presència de voluminosos anells de benceno (o "aromàtics") en les seues cadenes moleculars, pero que tindrien que preparar-se a partir de #dissolució perque només es fonen a temperatures molt altes. Kwolek va determinar els dissolvents i les condicions de polimerisació adequats per a produir poli-m-fenileno isoftalamida, un compost que DuPont va llançar al mercat en 1961 com a fibra ignífuga en el nom comercial de Nomex. A continuació, va ampliar el seu treball a la poli-p-benzamida i la poli-p-fenilenoteraftalamida, de les que va observar que adoptaven disposicions moleculars molt regulars en forma de vareta en solució. A partir d'estos dos "polímero de cristal líquit" (els primers que es varen preparar), es hilaron fibres que mostraven una rigidea i una resistència a la tracció sense precedents. L'innovador polímero poli-p-fenileno tereftalamida, inventat per Kwolek, es va comercialisar en el nom de Kevlar.

En 1964, en previsió de l'escassea de gasolina, el grup de Kwolek va escomençar a buscar una fibra llaugera i resistent que substituïra a l'acer dels neumàtics. Els polímero en els que havia estat treballant, el tereftalato de polip-fenileno i la polibenzamida, va formar cristal líquit mentres estava en solució que en el seu moment va tindre que ser hilada per fusió a més de , lo que va produir fibres més dèbils i menys rígides. Una tècnica exclusiva dels seus nous proyectes i del procés de polimerisació per condensació en fusió consistia en reduir eixes temperatures a entre .

Com ella mateixa va explicar en un discurs en 1993:

La solució tenia un aspecte inusual (baixa viscosidad), térbola, opalescente per agitació i de sèrum de llet. Les solucions polimèriques convencionals solen ser clares o translúcidas i tenen la viscosidad de la melaça, més o menys. La solució que vaig preparar tenia l'aspecte d'una dispersió, pero era totalment filtrable a través d'un filtre de poro fi. Es tractava d'una solució cristalina líquida, pero yo no ho sabia en aquell moment.

Este tipo de solució térbola solia rebujar-se. A Kwolek se li va negar l'us del renc per a la seua solució perque es va pensar que la solució atollaria la màquina. No obstant, Kwolek va convéncer al tècnic Charles Smullen, que dirigia la spinneret, per a que provara la seua solució. Es va sorprendre en comprovar que la nova fibra no es trencava quan ho feya el nailon. No només era més resistent que el nailon, sino que el Kevlar era cinc voltes més resistent que l'acer en pes. Tant el seu supervisor com el director del laboratori va comprendre l'importància del seu descobriment, i ràpidament va sorgir un nou camp de la química de polímero. En 1971 es va introduir el Kevlar modern. Kwolek va descobrir que les fibres podien fer-se encara més resistents sometent-les a un tractament tèrmic. Les molècules de polímero, en forma de varetes o cerillas, estan molt orientades, lo que conferix al Kevlar la seua extraordinària resistència. Kwolek va continuar investigant els derivats termotrópicos del Kevlar que contenien grups alifáticos i clor.

Aplicacions del Kevlar

Kwolek no es va implicar molt en el desenroll d'aplicacions pràctiques del Kevlar. Una volta que els alts directius de DuPont varen ser informats del descobriment, "immediatament varen assignar a tot un grup per a treballar en diferents aspectes", va afirmar. Aixina i tot, Kwolek va seguir investigant sobre els derivats del Kevlar. No es va beneficiar dels productes de DuPont, ya que va cedir la palesa del Kevlar a l'empresa.

El kevlar s'utilisa en més de 200 aplicacions, com a raquetes de tenis, esquís, llínees de paracaigudes, barcos, avions, cuerdo, cables i jupetins antibalas. S'ha utilisat per a neumàtics de coches, botes de bombers, pals d'hockey, guants resistents a corts i coches blindats. També s'ha utilisat per a materials de construcció protectors com a materials a prova de bombes, sales de seguritat per a huracans i reforços de ponts.Durant la semana de la mort de Kwolek, es va vendre el jupetí antibalas un milló fabricat en Kevlar. El kevlar també s'utilisa per a construir carcasses de teléfons mòvils; el Droid RAZR de Motorola té un cos unibody de kevlar.

El kevlar ha passat a salvar vides com a armadura llaugera per a la policia i l'eixèrcit; a transmetre mensages a través de l'oceà com a protector del cable submarí de fibra òptica; a suspendre ponts en cuerdo superresistentes; i a utilisar-se en innumerables aplicacions més, des de roba protectora per a atletes i científics fins a canoas, pegats de bateria i paelles.

Retir

A pesar del seu gran descobriment, Kwolek acceptava el fet de que el seu camí hauria segut la bioquímica, en tal de poder salvar més vides que les ya salvades en l'invenció del Kevlar. Durant els últims anys de vida, va gojar de les seues pasatiempos favorits: costura i jardineria.

Premis

Kwolek va participar en el desenroll de molts materials, pero el seu principal guany és el Kevlar, responsable de salvar centenars de vides gràcies als jupetins antibalas. Entre els premis més representatius es troben:

• Howard N. Potts Medal (1976) - Per les seues solucions cristalines de polímero i les fibres resultants d'estos.
• Materials Achievement(1978) - Pel descobriment del Kevlar
• American Institute of Chemists' (AIC) Chemical Pioneer Award (1980).
• Creative Invention Award (1980).
• Va ser inclosa en el Mur de la Fama de la Ciència i Ingenieria en Dayton, Ohio (1992).
• American Innovator Award (1995) - Es va convertir en la quarta dòna en ser inclosa en el “National Inventors' Hall of Fame”.
• National Medal of Technology (1996) - El seu més gran reconeiximent, ho va rebre de part del president Bill Clinton

Bibliografia

• (2000) American Women in Technology: An Encyclopedia, ABC-CLIO.

• Rossiter, Margaret (1998). Women Scientists in America, ISBN.

• «Stephanie L Kwolek» (en anglés). Archivat des d'el original, el 6 de decembre de 2010. Consultat el 24 d'octubre de 2010.

• «Innovativelives» (en anglés). Archivat des d'el original, el 24 de novembre de 2010. Consultat el 24 d'octubre de 2010.

Enllaços externs

Commons

• Wikimedia Commons alberga contingut multimèdia sobre Stephanie Kwolek.
• Menuda biografia
• Homenage [3] archivat en Wayback Machine.
• Kevlar [4] archivat en Wayback Machine.