Wallace Hume Carothers: Μια ιστορία του νάιλον

Η Wallace Carothers μπορεί να θεωρηθεί ο πατέρας της επιστήμης της ανθρωπογενείας πολυμερή και ο άνθρωπος που είναι υπεύθυνος για την εφεύρεση του νάιλον και του νεοπρενίου. Ο άντρας ήταν ένας λαμπρός χημικός, εφευρέτης και μελετητής, και μια ταραγμένη ψυχή. Παρά την καταπληκτική καριέρα, η Wallace Carothers κατείχε περισσότερα από πενήντα διπλώματα ευρεσιτεχνίας. Ωστόσο, ο εφευρέτης, δυστυχώς, τελείωσε τη ζωή του.

Ο Wallace Carothers γεννήθηκε στην Αϊόβα και σπούδασε λογιστικά και αργότερα σπούδασε επιστήμη (ενώ διδάσκει λογιστική) στο Tarkio College στο Μιζούρι. Ενώ ήταν ακόμη προπτυχιακός φοιτητής, η Wallace Carothers έγινε επικεφαλής του τμήματος χημείας. Η Wallace Carothers ήταν ταλαντούχος στη χημεία, αλλά ο πραγματικός λόγος για το διορισμό ήταν η έλλειψη προσωπικού λόγω της πολεμικής προσπάθειας (WWI). Έλαβε και τα δύο Πτυχίο μάστερ και Ph. D. από το Πανεπιστήμιο του Ιλλινόις και στη συνέχεια έγινε καθηγητής στο Χάρβαρντ, όπου ξεκίνησε την έρευνά του σε χημικές δομές πολυμερών το 1924.

Το 1928, η εταιρεία χημικών DuPont άνοιξε ένα ερευνητικό εργαστήριο για την ανάπτυξη τεχνητών υλικά, αποφασίζοντας ότι η βασική έρευνα ήταν ο τρόπος να πάει - όχι ένας κοινός δρόμος για να ακολουθήσει μια εταιρεία Η ωρα.

Η Wallace Carothers άφησε τη θέση του στο Χάρβαρντ για να ηγηθεί του ερευνητικού τμήματος του Dupont. Μια βασική έλλειψη γνώσης των μορίων πολυμερούς υπήρχε όταν ο Wallace Carothers ξεκίνησε το έργο του εκεί. Ο Wallace Carothers και η ομάδα του ήταν οι πρώτοι που διερεύνησαν την οικογένεια χημικών ακετυλενίου.

Το 1931, η DuPont άρχισε να κατασκευάζει νεοπρένιο, ένα συνθετικό καουτσούκ που δημιουργήθηκε από το εργαστήριο της Carothers. Η ερευνητική ομάδα έστρεψε τις προσπάθειές τους προς μια συνθετική ίνα που θα μπορούσε να αντικαταστήσει το μετάξι. Η Ιαπωνία ήταν η κύρια πηγή μεταξιού των Ηνωμένων Πολιτειών και οι εμπορικές σχέσεις μεταξύ των δύο χωρών διαλύθηκαν.

Μέχρι το 1934, η Wallace Carothers είχε κάνει σημαντικά βήματα προς τη δημιουργία συνθετικό μετάξι συνδυάζοντας τις χημικές ουσίες αμίνη, εξαμεθυλενο διαμίνη και αδιπικό οξύ για να δημιουργήσουν μια νέα ίνα που σχηματίζεται από τη διαδικασία πολυμερισμού και είναι γνωστή ως αντίδραση συμπύκνωσης. Σε μια αντίδραση συμπύκνωσης, μεμονωμένα μόρια ενώνονται με το νερό ως παραπροϊόν.

Η Wallace Carothers βελτίωσε τη διαδικασία (αφού το νερό που παράγεται από την αντίδραση στάζει πίσω στο μείγμα και εξασθένιση των ινών) ρυθμίζοντας τον εξοπλισμό έτσι ώστε το νερό να αποσταχθεί και να αφαιρεθεί από τη διαδικασία παρασκευής ισχυρότερες ίνες.

"Το νάιλον προέκυψε από έρευνα για πολυμερή, πολύ μεγάλα μόρια με επαναλαμβανόμενες χημικές δομές, που ο Δρ Wallace Carothers και οι συνάδελφοί του διεξήγαγαν στις αρχές της δεκαετίας του 1930 στο DuPont's Experimental Σταθμός. Τον Απρίλιο του 1930, συνεργάστηκε ένας βοηθός εργαστηρίου εστέρες - ενώσεις που δίνουν οξύ και αλκοόλη ή φαινόλη σε αντίδραση με νερό - ανακάλυψαν ένα πολύ ισχυρό πολυμερές που θα μπορούσε να αναρροφηθεί σε μια ίνα. Ωστόσο, αυτή η πολυεστερική ίνα είχε χαμηλό σημείο τήξης. Οι Carothers άλλαξαν πορεία και άρχισαν να εργάζονται με αμίδια, τα οποία προέρχονται από αμμωνία. Το 1935, οι Carothers βρήκαν μια ισχυρή ίνα πολυαμιδίου που αντέχει καλά στη θερμότητα και στους διαλύτες. Αξιολόγησε περισσότερα από 100 διαφορετικά πολυαμίδια προτού επιλέξει ένα [νάιλον] για ανάπτυξη. "

Το 1935, η DuPont κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας τη νέα ίνα γνωστή ως νάιλον. Νάιλον, η θαυμάσια ίνα, εισήχθη στον κόσμο το 1938.

Σε ένα άρθρο του περιοδικού Fortune του 1938, γράφτηκε ότι "το νάιλον σπάει τα βασικά στοιχεία όπως το άζωτο και τον άνθρακα από τον άνθρακα, τον αέρα και το νερό για να δημιουργήσει μια εντελώς νέα μοριακή δομή από μόνη της. Καταπατά τον Σολομώντα. Είναι μια εντελώς νέα διάταξη της ύλης κάτω από τον ήλιο και η πρώτη εντελώς νέα συνθετική ίνα από τον άνθρωπο. Σε περισσότερα από τέσσερα χιλιάδες χρόνια, τα κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα έχουν δει μόνο τρεις βασικές εξελίξεις εκτός από τη μηχανική μαζική παραγωγή: το μερσερισμένο βαμβάκι, τα συνθετικά χρώματα και το ρεγιόν. Το νάιλον είναι το τέταρτο. "

Το 1936, η Wallace Carothers παντρεύτηκε την Helen Sweetman, συνάδελφο υπάλληλο στο DuPont. Είχαν μια κόρη, αλλά τραγικά η Wallace Carothers αυτοκτόνησε πριν από τη γέννηση αυτού του πρώτου παιδιού. Ήταν πιθανό ότι η Wallace Carothers ήταν ένας σοβαρός μανιακός-καταθλιπτικός και ο πρόωρος θάνατος της αδελφής του το 1937 αύξησε την κατάθλιψή του.

Ένας συνάδελφος ερευνητής του Dupont, ο Julian Hill, είχε παρατηρήσει κάποτε τους Carothers να μεταφέρουν αυτό που αποδείχθηκε ότι ήταν ένα μερίδιό του το κυανιούχο δηλητήριο. Ο Hill παρατήρησε ότι οι Carothers μπορούσαν να απαριθμήσουν όλους τους διάσημους χημικούς που είχαν αυτοκτονήσει. Τον Απρίλιο του 1937, ο Wallace Hume Carothers κατανάλωσε το ίδιο το δηλητήριο και πρόσθεσε το δικό του όνομα σε αυτόν τον κατάλογο.