Stephanie Kwolek-Inventor de sintética de aramida Kevlar®

Stephanie Kwolek-Inventor de sintética de aramida Kevlar®

Stephanie Kwolek, a famosa mulher inventor e cientista, queria estudar medicina, enquanto crescia em New Kensington, Pensilvânia, e que desejo persistiu enquanto ela trabalhava para ela B. A. em química na Universidade Carnegie Mellon. Depois de terminar seu curso, no entanto, Kwolek assumiu uma posição de pesquisa temporária com DuPont, onde seu trabalho acabou por ser tão interessante que ela decidiu ficar.

Uma das primeiras mulheres a pesquisar químicos, ela ganhou reconhecimento nacional pela primeira vez em 1960 por seu trabalho com longas cadeias moleculares a baixas temperaturas. In 1971, Kwolek’s further analysis culminated in an important discovery of a liquid crystalline polymer solution. A sua força e rigidez excepcionais levaram à invenção do Kevlar®, um material sintético cinco vezes mais forte que o aço.

Kevlar® é resistente ao desgaste, corrosão e chamas, e é o principal ingrediente na produção de coletes à prova de bala, que se tornaram inestimáveis para legiões de soldados e agentes da lei. Além disso, Kevlar® é usado em dezenas de outros produtos, incluindo esquis, Capacetes de segurança, caminhadas e equipamentos de campismo, e cabos de Ponte Suspensa.

Os esforços de pesquisa de Kwolek resultaram em ela ser a receptora ou co-receptora de 17 patentes dos EUA. Esta mulher inventora notável também recebeu elogios de prestígio como o Kilby Award, a Medalha Nacional de tecnologia e o Lemelson-MIT Lifetime Achievement Award de 1999.

Factos fascinantes sobre Stephanie Kwolek inventor de Kevlar® em 1965

Inventor: Stephanie Louise Kwolek
Retrato de Stephanie Kwolek cortesia de E. I. du Pont de Nemours and Company
Critérios: primeiro inventar. Primeiro a patentear.
Nascimento: 31 de julho de 1922 em New Kensington, Pensilvânia
Nacionalidade: Americana

Imagina isto. Estamos em 1964. É um químico que trabalha num laboratório de pesquisa de uma grande empresa. O seu chefe pediu-lhe para encontrar novos polímeros sintéticos. Você gasta algum do seu tempo experimentando com os polímeros que você e seus colegas de trabalho já fizeram, enquanto outras vezes você está ocupado combinando, aquecendo, mexendo e girando diferentes substâncias para ver o que você pode criar. Porque você estudou química na faculdade, e porque você trabalhou neste laboratório por alguns anos, você sabe suas coisas e se divertir trabalhando com os outros químicos.
Um dia, você combina algumas substâncias e aquecer sua mistura cuidadosamente, assim como você faz todos os dias. Mas neste dia, algo estranho acontece. A mistura é turva em vez de límpida. Quando o mexes, não parece o que esperas. Algo bate na tua cabeça, e corres para encontrar a pessoa encarregada de testar novos polímeros. Ele não tem a certeza se quer testar esta estranha glop, mas, depois de falar com ele durante muito tempo, convence-o. Só tens a certeza que há algo de invulgar na substância no tubo de ensaio. Tens razão. Quando ouvem os resultados dos testes, os seus colegas vão ao seu laboratório, entusiasmados e espantados. Você acabou de inventar um novo polímero que pesa muito pouco, mas é forte e rígido além da imaginação de qualquer um. Alguns anos depois, a sua descoberta é usada para fazer coletes e capacetes resistentes a balas. Seu nome e imagem estão em anúncios e cartazes como a mulher que salvou milhares de vidas.

O fabrico de um químico
Em Março de 1996, Stephanie Kwolek compartilhou suas experiências com alunos do ensino médio em um dos programas de vida inovadores do centro Lemelson.”Eu não comecei a ser um químico. Quando criança, eu pensei que eu poderia ser um designer de moda. Passei muito tempo desenhando vários tipos de roupas e costura”, lembra Kwolek, o famoso químico da história anterior. O Kwolek adorava estar lá fora tanto quanto lá dentro. Ela passou horas a explorar a floresta e risca à volta de casa com os irmãos. Seu pai, que morreu quando ela era jovem, encorajou-a a aprender sobre a natureza por esta experiência em primeira mão. Na escola, Kwolek gostava de suas aulas de Ciências e matemática. Seus professores encorajaram-na, ajudando-a a ser uma boa aluna e conversando com ela sobre carreiras em Ciência e química. Tudo isso foi notícia para Kwolek, que nunca tinha ouvido falar de químicos ou cientistas profissionais. No ensino médio, ela decidiu que queria ter uma carreira na medicina, o que significava ir para a faculdade e, em seguida, para a Faculdade de medicina. Como ela explica ,” Eu sempre me interessei por ciência e matemática. Era natural eu entrar em alguma forma de ciência.”
Kwolek foi para uma faculdade feminina que era parte de uma universidade muito maior, all-men, como era comum naqueles dias (hoje, as duas faculdades são ambos parte da Universidade Carnegie Mellon co-ed.) Ela gostava de conhecer professores e colegas estudantes que eram mulheres interessadas em ciência; ela também fez alguns cursos na faculdade masculina. Depois de se formar em Química, Kwolek ainda estava absolutamente convencido de que ela queria ir para a Faculdade de medicina. Mas ela tinha de ganhar dinheiro para realizar o seu sonho. Então, ela entrevistou para empregos em várias empresas de pesquisa, incluindo a empresa DuPont. A entrevistadora da DuPont disse-lhe que saberia se conseguiu o emprego em algumas semanas. Kwolek se lembra desta conversa: “eu decidi ser muito ousado, e eu disse,” Eu me pergunto se você poderia me dizer mais cedo, porque eu tenho algumas empresas pedindo que eu lhes dê uma resposta Se eu vou aceitar suas ofertas ou não. E isso era verdade!”No local, ela conseguiu o emprego.

Kwolek adorava o trabalho dela no laboratório têxtil em DuPont. “No primeiro ano, o trabalho foi tão interessante e foi tão desafiador. Eu adorava resolver problemas, e era um processo de aprendizagem constante. Todos os dias havia algo novo, um novo desafio, e eu adorava isso.”Na verdade, ela diz,” O problema era que eu estava tão interessado em química e pesquisa que eu esqueci totalmente sobre medicina.”Embora ela tivesse assumido que iria trabalhar apenas por alguns anos até que ela pudesse ir para a Faculdade de medicina, para sua surpresa, ela acabou ficando em DuPont até que ela se aposentou.

Uma Descoberta!
Kwolek aprendeu a fazer moléculas longas chamadas polímeros que podem ser feitas em tecido ou plástico. Em 1964, seu supervisor pediu a Kwolek e seus colegas de trabalho para procurar fibras de alto desempenho. “Naquela época, já estávamos pensando em fibras fortes e rígidas, e uma das razões pelas quais estávamos pensando nessa direção era que já tínhamos visto que havia a possibilidade de uma escassez de gás. Agora, se você pudesse reforçar pneus com um tipo têxtil de fibra, que é leve, ao invés de fio de aço, que é muito pesado, você poderia usar muito menos gasolina para operar os carros, aviões ou qualquer outro veículo.”Os químicos de pesquisa também procuravam fibras que não derretessem a temperaturas muito altas, para que pudessem ser usadas com segurança para objetos que pudessem ficar muito quentes ou serem expostos a tais condições.
Durante um dia típico, Kwolek iria combinar substâncias para fazer um polímero, derreta o polímero em um líquido, e pedir a um colega para girar o líquido em uma máquina chamada spineret. O espinerete transformou o líquido em fibras. Então, outros cientistas testariam as fibras para ver quanto pesavam, quão fortes eram, e se se esticavam ou se quebravam facilmente.

Kwolek discute seu dia de cuidado, Kwolek estava experimentando com dois polímeros que simplesmente não iria derreter. Ela tinha de encontrar um solvente que dissolvesse os polímeros num líquido, em vez de os derreter. Mas algo inesperado aconteceu quando ela misturou um dos polímeros e o solvente. Ela conta a história: “e um dia, depois de muitas, muitas tentativas, dissolvi o polímero. Mas a solução era diferente de qualquer outra solução de polímero que tínhamos visto no laboratório. Normalmente, quando você tem uma solução de polímero de uma cadeia de polímeros flexível, ela meio que lembra você de melaço. Pode não ser tão espessa, mas é geralmente de natureza transparente ou translúcida. Com a solução de polímero que eu tinha, era quase como água, e estava nublado.”Quando ela mexeu a solução, ela se separou em duas camadas: uma amarela e clara, e uma opalescente e turva.

Curioso, ela levou a solução para o homem encarregado do spineret. Como ela se lembra, “ele me disse,’ isso nunca vai girar, ele flui como água. E, além disso, ele tem partículas nele e estas irão tapar os buracos do spinneret. Antes de falar com ele, filtrei a solução….e não houve separação-tudo passou. Estava convencido de que esta solução iria girar, porque tinha apenas o fluxo certo e propriedades coesas. Depois de vários dias discutindo com o homem, eu o desgastei, Kwolek ri. “Ele disse que ia girar. Então nós giramos e ele girou lindamente”, diz ela com um grande sorriso. “Puxei as fibras e não se desfizeram, então levei-as para o laboratório de testes físicos. Medimo-los pela força e rigidez. Alguns dias depois, os resultados chegaram e fiquei realmente espantado. Era uma fibra muito forte, mas o que realmente me surpreendeu foi a rigidez.”E, quando ela fez a fibra, tornou-se ainda mais dura. Kwolek tinha descoberto uma nova fibra, chamada fibra aramida, e um novo tipo de substância, chamado soluções líquidas cristalinas.

Stephanie Kwolek ainda está espantada com sua descoberta, dizendo: “Eu sabia a direção em que ir, mas vou dizer-lhe isto: eu nunca esperei obter as propriedades que fiz da primeira vez que Fi-lo.”Sua descoberta foi, diz ela,” um caso de serendipidade.”

É preciso uma equipa para ir de fibra para Loja.

Kwolek é rápido em salientar que muitas pessoas trabalham juntas para fazer novos produtos, como fibras aramida. Quando Kwolek anunciou os resultados dos testes, ” todo mundo ficou muito animado. Reunimos um grupo de pessoas e decidimos então que havia potencial comercial lá, e o que tínhamos que fazer era encontrar a fibra certa para a comercialização. Toda a gente entrou em cena, e provou ser uma época muito excitante, e às vezes frustrante.”Algumas pessoas estavam encarregadas de pensar em nomes (como Kevlar®), enquanto outras trabalhavam arduamente na apresentação de pedidos de patente. Havia químicos experimentando soluções líquidas cristalinas semelhantes, cientistas pensando em maneiras de usar e vender esses superfibers, e outros inventando novas maneiras de girar esses superfibers, bem como testes mais fortes e máquinas de corte. Kwolek explica que ” acabou por ser um grande esforço de equipe no final.”E, Kwolek se lembra de muito trabalho duro:” todos os dias, há altos e baixos, há momentos em que você acha que tudo vai afundar por causa de todos os problemas que se desenvolvem.”Ir de uma descoberta para um produto que pode ser vendido (desenvolvimento de produto) é um processo longo. Demorou dez anos entre o momento em que a Kwolek moveu pela primeira vez o tubo de ensaio (1965) até os coletes resistentes às balas feitos com Kevlar® estavam disponíveis para venda (1975).
Kwolek e alguns Kevlar productsToday, fibras de aramida são usados para fazer: cascos de barco, resistente a balas coletes, casacos e camisas de vestido, corte-luvas resistentes, cabos de fibras ópticas, bombeiros ternos, mangueiras de combustível, capacetes, serralharia’ ternos, partes de aviões, pneus radiais, especiais de cordas, pedaços de naves espaciais, alguns tipos de bicicletas, raquetes de tênis, de canoas, e esquis. As fibras aramidas são mais fortes e mais leves que o aço. Um colete feito de sete camadas de fibras aramidas pesa 2,5 quilos, mas pode desviar uma lâmina de faca e parar um .Bala de calibre 38 disparada a 3 metros de distância.

Kwolek continuou a criar e experimentar fibras sintéticas. Ela nunca se arrependeu de ficar com química em vez de ir para a Faculdade de medicina. Embora ela nunca tenha imaginado que ela cresceria para ser uma inventora, ela explica que ” quando você vai trabalhar para Um comapny que faz pesquisa química, uma das expectativas é inventar coisas e particularmente para inventar coisas que a empresa está interessada. Então, eventualmente, você inventa algo se você está interessado o suficiente e se você trabalha duro o suficiente. Fiquei emocionado quando descobri soluções líquidas cristalinas.”Ainda assim, ela acredita que “é preciso uma certa quantidade de sorte, é preciso estar no lugar certo, na hora certa, porque você pode fazer uma invenção, mas ninguém pode estar interessado nela no momento.”

Stephanie Kwolek está orgulhosa por sua invenção ter salvo milhares de vidas e está satisfeita por sua vida de trabalho em polímeros sintéticos lhe valeu um lugar no National Inventors Hall of Fame (em Akron, Ohio). Hoje ela tira um tempo de folga de seus hobbies, costura e jardinagem, para dar palestras sobre sua vida e invenção. Ela é a prova de que um amor pela ciência pode levá-lo em direções inesperadas que podem até incluir invenções que mudam o mundo! Para os alunos, Kwolek diz: “cada pessoa tem valor, não importa o que você faça. É disto que tens de te lembrar.”

Stephanie Kwolek-Inventor de sintética de aramida Kevlar®
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