Stephanie Kwolek - Stephanie Kwolek

1986 yılında Kwolek

Stephanie Louise Kwolek ( / k w oʊ l ɛ k / ; 31 Temmuz 1923 - 2014 18 Haziran) Amerikalı oldu kimyacı icat tanınır Kevlar . DuPont şirketindeki kariyeri 40 yıldan fazla sürdü. Olağanüstü mukavemet ve sertliğe sahip bir sentetik elyaf ailesinin ilkini keşfetti : poli-parafenilen tereftalamit.

Bu keşfinden dolayı Kwolek, olağanüstü teknik başarılarından dolayı DuPont şirketinin Lavoisier Madalyası ile ödüllendirildi. Ağustos 2019 itibariyle, bu onuru alan tek kadın çalışandı. 1995'te Ulusal Mucitler Onur Listesi'ne eklenen dördüncü kadın oldu . Kwolek polimer kimyasındaki çalışmaları nedeniyle Ulusal Teknoloji Madalyası , IRI Başarı Ödülü ve Perkin Madalyası dahil olmak üzere çok sayıda ödül kazandı .

Hayatın erken dönemi ve eğitim

Harici video
Stephanie Kwolek Kimyada Kadınlar video.png'den
video simgesiStephanie Kwolek, "Size memnuniyet ve mutluluk getirmek için birinin hayatını kurtarmak gibi bir şey olduğunu düşünmüyorum" , Bilim Tarihi Enstitüsü

Kwolek Polonya göçmeni bir ailede doğdu Pittsburgh banliyösünde Yeni Kensington , Pennsylvania 1923. Onun babası John Kwolek (içinde, Lehçe : Jan Chwalek ) o on yaşında iken öldü. O bir doğa bilimciydi ve Kwolek çocukken onunla doğal dünyayı keşfederek saatler geçirdi. Bilime olan ilgisini ona ve moda tasarımına olan ilgisini terzi olarak çalışan annesi Nellie (Zajdel) Kwolek'e bağladı. Annesi ona moda alanında kariyer yapamayacak kadar mükemmeliyetçi olduğunu söyledi, bu yüzden Kwolek doktor olmaya karar verdi.

1946'da Stephanie , Carnegie Mellon Üniversitesi Margaret Morrison Carnegie Koleji'nden kimya dalında lisans derecesi aldı . Doktor olmayı planlamıştı ve kimya ile ilgili bir alanda geçici bir işten tıp fakültesine devam etmek için yeterli para kazanabileceğini umuyordu.

DuPont kariyeri

Geleceğin akıl hocası William Hale Charch, 1946'da Kwolek'e DuPont'un Buffalo, New York'taki tesisinde bir pozisyon teklif etti . Bir kimya şirketi olarak Dupont, çelikten daha hafif ve daha dayanıklı olan petrol bazlı bir polimer elyaf bulmaya çalışıyordu. radyal lastikler. Birçok erkeğin denizaşırı savaşta savaştığı göz önüne alındığında, firmada boş pozisyonlar vardı. Dupont, naylonu İkinci Dünya Savaşı'ndan kısa bir süre önce piyasaya sürmüştü ve naylon işi hızla patladı ve çeşitli tekstil uygulamalarına dönüştü.

Aynı zamanda, İkinci Dünya Savaşı'nın süregelen eziyeti, personelin ve ekipmanın korunması için hafif, giyilebilir bir zırhın arzu edilirliğini vurgulamaya da hizmet etti. Savaş denizaşırı ülkelerde şiddetlendikçe, savaşa katılan askerler vücut zırhı olmadan yapmak zorunda kaldılar, çünkü o zamanlar bir mermiyi durduracak kadar güçlü (piyade tüfeklerinden bile) ancak savaşta giyilebilecek kadar hafif bir malzeme yoktu. Çelik, mevcut tek zırh malzemesiydi ve ağır ağırlığı, kullanımını tanklarla sınırladı. O zaman bile, çelik özel silahlarla delinebilirdi.

Kwolek, DuPont için yalnızca geçici olarak çalışmak için para toplamak amacıyla çalışmayı amaçlıyordu. Polimer kimyası çalışmasını ilginç bulduğunda kalmaya karar verdi ve 1950'de DuPont ile Wilmington, Delaware'e taşındı . 1959'da Amerikan Kimya Derneği'nden (ACS) yayın ödülünü kazandı ve birçok ödülden ilki oldu. The Naylon Rope Trick adlı kağıt, oda sıcaklığında bir beher içinde naylon üretmenin bir yolunu gösterdi. Bu hala yaygın bir sınıf deneyidir ve süreç, yüksek moleküler ağırlıklı poliamidlere kadar genişletilmiştir. 1985 yılında Kwolek ve çalışma arkadaşları, PBO ve PBT polimerlerini hazırlamak için bir yöntemin patentini aldı. Dupont, polimer teknolojilerinin ve inovasyonun en ileri noktasında olduğu için, Kwolek hiçbir zaman pozisyonu aşmadı ve tüm kariyerini Dupont'ta araştırma yaparak geçirdi. Dupont'taki 40 yıllık kariyeri boyunca Kwolek 28 patent başvurusunda bulundu. Ünlü Kevlar'ın yanı sıra Spandex, Lycra, Nomex ve Kapton gibi ürünlere de katkıda bulundu.(mit) 1986'da emekli olduktan sonra bile Dupont'a danışman olarak devam etti ve şirketin Lavoisier madalyasını kazanan ilk kadın oldu. Araştırma için 1995.

Yeni polimer arayışının yanı sıra daha düşük sıcaklıklarda (yaklaşık 0° ila 40°C) gerçekleşen yeni bir yoğuşma süreci de dahil olmak üzere birçok projede yer aldı. Örneğin naylon hazırlamada kullanılan eriyik yoğunlaştırma polimerizasyon işlemi bunun yerine 200°C'nin üzerinde yapıldı. Çok hızlı reaksiyona giren ara maddeler kullanan düşük sıcaklıktaki polikondenzasyon prosesleri, eritilemeyen ve sadece 400°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda bozunmaya başlayan polimerlerin hazırlanmasını mümkün kılar.

Çelik yelek

Kwolek, 1950'ler ve 1960'larda aramidler veya güçlü, sert ve aleve dayanıklı liflere dönüştürülebilen bir tür polimer olan “aromatik poliamidler” ile yaptığı çalışmalarla tanınır. Aramidler üzerindeki laboratuvar çalışması, moleküler zincirlerinde hacimli benzen (veya "aromatik") halkalarının varlığından dolayı aramidlerin sert lifler oluşturacağını hesaplayan araştırma görevlisi Paul W. Morgan'ın gözetiminde gerçekleştirildi. Çözeltiden hazırlanırlar çünkü sadece çok yüksek sıcaklıklarda erirler. Kwolek, DuPont'un 1961'de Nomex ticari adıyla aleve dayanıklı bir elyaf olarak piyasaya sürdüğü bir bileşik olan poli-m-fenilen izoftalamidin üretilmesi için uygun çözücüleri ve polimerizasyon koşullarını belirledi. Daha sonra çalışmalarını poli-p-benzamid ve poli-p-fenilen tereftalamit olarak genişletti ve bunların solüsyonda oldukça düzenli çubuk benzeri moleküler düzenlemeleri benimsediğini kaydetti. Bu iki “sıvı kristal polimerden” (ilk hazırlanan), benzeri görülmemiş sertlik ve gerilme mukavemeti sergileyen lifler eğrildi. Kwolek tarafından icat edildiği şekliyle yenilikçi polimer Poli-p-fenilen tereftalamit, ticari olarak Kevlar adı altında piyasaya sürüldü .

1964 yılında, bir benzin sıkıntısı beklentisiyle, Kwolek'in grubu, lastiklerde kullanılan çeliğin yerini alacak hafif ama güçlü bir elyaf aramaya başladı. O sırada birlikte çalıştığı polimerler, poli-p-fenilen tereftalat ve polibenzamid, çözelti içindeyken sıvı kristal oluşturdu ve o sırada 200 °C'nin (392 °F) üzerinde eritilerek döndürülmesi gerekiyordu, bu da daha zayıftı. ve daha az sert lifler. Yeni projelerinde ve eriyik yoğuşma polimerizasyon prosesinde benzersiz bir teknik, bu sıcaklıkları 0 ila 40 °C (32 ve 104 °F) arasına düşürmekti.

Daha sonra 1993 yılında yaptığı bir konuşmada açıkladığı gibi:

Çözelti alışılmadık bir şekilde (düşük viskoziteli), bulanık, karıştırarak yanardöner ve görünüşte ayrandı. Geleneksel polimer çözeltileri genellikle berrak veya yarı saydamdır ve az ya da çok melas viskozitesine sahiptir. Hazırladığım çözelti bir dispersiyon gibi görünüyordu ama ince gözenekli bir filtreden tamamen süzülebiliyordu. Bu sıvı kristal bir çözeltiydi, ama o zaman bilmiyordum.

Bu tür bulanık çözeltiler genellikle atılırdı. Ancak Kwolek, püskürtme memesini çalıştıran teknisyen Charles Smullen'i çözümünü test etmeye ikna etti . Naylon tipik olarak kırıldığında yeni elyafın kırılmayacağını görünce şaşırdı. Kevlar sadece naylondan daha güçlü olmakla kalmadı, ağırlık olarak çelikten beş kat daha güçlüydü. Hem amiri hem de laboratuvar müdürü onun keşfinin önemini anladı ve hızla yeni bir polimer kimyası alanı ortaya çıktı. 1971'de modern Kevlar tanıtıldı. Kwolek, liflerin ısıl işlemle daha da güçlü hale getirilebileceğini öğrendi. Çubuk veya kibrit çöpü şeklindeki polimer molekülleri, Kevlar'a olağanüstü gücünü veren yüksek oranda yönlendirilmiştir. Kwolek, alifatik ve klor grupları içeren termotropik Kevlar türevleri araştırmasına devam etti.

Kevlar Uygulamaları

Kwolek, Kevlar'ın pratik uygulamalarını geliştirmekle pek ilgilenmedi. Üst düzey DuPont yöneticileri keşiften haberdar olduklarında, "hemen bütün bir grubu farklı yönler üzerinde çalışmak üzere görevlendirdiler" dedi. Yine de Kwolek, DuPont için Kevlar türevlerinin kimya araştırmalarına devam etti. Kevlar patentini şirkete devrettiği için DuPont'un ürünlerinden de kâr elde etmedi.

Kevlar, tenis raketleri, kayaklar, paraşüt ipleri, tekneler, uçaklar, halatlar, kablolar ve kurşun geçirmez yelekler dahil olmak üzere 200'den fazla uygulamada malzeme olarak kullanılmaktadır . Araba lastikleri, itfaiyeci botları, hokey sopaları, kesilmeye dayanıklı eldivenler ve zırhlı araçlar için kullanılmıştır. Ayrıca bombaya dayanıklı malzemeler, kasırga güvenlik odaları ve köprü takviyeleri gibi koruyucu yapı malzemeleri için de kullanılmıştır. Kwolek'in ölüm haftasında, Kevlar ile yapılan bir milyonuncu kurşuna dayanıklı yelek satıldı. Kevlar ayrıca cep telefonu yapımında da kullanılır; Motorola 'nın Droid RAZR Kevlar uni gövdeye sahiptir.

Ödüller ve onurlar

Kevlar'ı keşfinden dolayı Kwolek, 1995 yılında olağanüstü teknik başarı için DuPont şirketinin Lavoisier Madalyası ile ödüllendirildi ve "Sıvı kristal poliamidleri keşfi Kevlar aramid elyaflarına yol açan kalıcı deneyci ve rol modeli" olarak ödüllendirildi . 2014 yılında vefat ettiğinde, hala bu onuru alan tek kadın çalışandı. Buluşu , o sırada işvereni olan DuPont için birkaç milyar dolar gelir sağladı , ancak bundan hiçbir zaman doğrudan finansal olarak yararlanmadı.

1980'de Kwolek , Amerikan Kimyacılar Enstitüsü'nden Kimyasal Öncü Ödülü ve Amerikan Kimya Derneği'nden Yaratıcı Buluş Ödülü'nü aldı . 1995 yılında Kwolek, Ulusal Mucitler Onur Listesi'ne eklendi . 1996 yılında Ulusal Teknoloji Madalyası ve IRI Başarı Ödülü'nü aldı . 1997'de American Chemical Society'den Perkin Madalyası aldı . 2003 yılında Ulusal Kadınlar Onur Listesi'ne girdi .

Carnegie Mellon Üniversitesi (2001), Worcester Politeknik Enstitüsü (1981) ve Clarkson Üniversitesi (1997) tarafından fahri derecelerle ödüllendirildi .

Royal Society of Chemistry - Stephanie L Kwolek Ödülü (2014)

Royal Society of Chemistry "İngiltere dışından çalışan bir bilim adamı gelen malzemeler kimya alanı olağanüstü katkıları tanıması", iki yılda bir 'Stephanie L Kwolek Ödülü' verir.

Kwolek, Royal Society of Chemistry 175 Faces of Chemistry'den biri olarak gösteriliyor .

Uzay Yolu E-kitap roman Mühendisleri # 30 Filosu Kolordusu: Yükselen Ishtar referansları bir mekik adında Kwolek, ve bilgisayar oyunu Medeniyet 6 bir earnable "büyük bilim adamı" birim olarak Kwolek dahil.

Emeklilik

1986'da Kwolek, DuPont'ta araştırma görevlisi olarak emekli oldu. Hayatının sonlarına doğru DuPont'a danıştı ve hem Ulusal Araştırma Konseyi'nde hem de Ulusal Bilimler Akademisi'nde görev yaptı . 40 yıllık bir araştırma bilimcisi olarak, 17 veya 28 patent başvurusunda bulundu ve aldı.

Sık sık öğrencilere kimya dersi verdi. Ayrıca, Naylon Halat Trick gibi bugün okullarda hala kullanılan sayısız sınıf gösterileri tasarladı ve hakkında yazdı .

Kwolek, 18 Haziran 2014'te 90 yaşında öldü.

Referanslar

daha fazla okuma

Dış bağlantılar

Stephanie Kwolek hakkında kütüphane kaynakları
Stephanie Kwolek tarafından

İlgili Medya Stephanie Kwolek Wikimedia Commons