Википедија

Стефани Луиза Кволек

Стефани Луиз Кволек (енгл. Stephanie Louise Kwolek; 1923 – 2014) је била иноваторка синтетичког материјала Кевлар. Стефани Луиз Кволек, хемичарка је пољског порекла, која је у Сједињеним Државама пантентирала материал парафенилен-терегталамид, познатији као Кевлар. Њен изум, најширу примену нашао је код производње панцир кошуља за потребе војске и полиције у читавом свету. Иако је у младости планирала да постане лекар, читав свој радни век провела је у истраживачком раду у компанији ДуПонт у Њујорку. У току 40 година,[1] Схе дисцоверед тхе фирст оф а фамилy оф сyнтхетиц фиберс оф еxцептионал стренгтх анд стиффнесс: полy-парапхенyлене терепхтхаламиде.[1][2] колико је трајала њена научна каријера, Стефани Кволек, регистровала је више од 20 патената.

Стефани Луиза Кволек
Стефани Луиза Кволек
Име по рођењуСтепхание Лоуисе Кwолек
Датум рођења(1923-07-31)31. јул 1923.
Место рођењаПитсбург, Пенсилванија
 САД
Датум смрти18. јун 2014.(2014-06-18) (90 год.)
Место смртиВилмингтон, Делавер
 САД
ДржављанствоСАД
ЗанимањеХемичарка
ДеловањеХемија полимера
РадовиИзум кевлара

Први пут Кевлар® је коришћен као замена за челик у производњи гума за тркачке аутомобиле. Главна карактеристика материјала Кевлар® је да је 5 пута чвршћи од челика и знатно лакши. Изузетно је отпоран на ватру и топлоту, тако да за пет сати на темпаратури од 160 °Ц губи само 10% од своје чврстоће. Због својих карактеристика, примењује се и код израде одела за ватрогасце и мотоциклисте, али и код израде звучника, бубњева, оптичких каблова, плочица за кочење код аутомобила.

За своје откриће, Кволекова је награђена Лавоазјеовом медаљом компаније ДуПонт за изванредно техничко достигнуће. Према подацима из августа 2019, она је била једина жена која је добила ту част.[3] Године 1995, постала је четврта жена која је уврштена у Националну дворану славних проналазача.[4] Кволекова је освојила бројне награде за свој рад на хемији полимера, укључујући Националну медаљу за технологију, ИРИ награду за достигнућа и Перкинову медаљу.[5][6]

Рани живот и образовање уреди

Спољашњи видео-запис
 
  Стефани Кволек, „Мислим да не постоји ништа боље од спасавања нечијег живота да би вам донело задовољство и срећу”, Институт за историју науке[1]

Кволек је била једно од двоје деце рођених од родитеља пољских имигранта у предграђу Питсбурга, Њу Кенсингтон, Пенсилванија, 1923. године.[7] Основна школа коју је похађала била је довољно мала да захтева да њену учионицу деле два различита разреда, а како је Кволекова љубав према науци расла, лако је надмашила чак и старију децу у другом делу собе.[8] Њен отац, Џон Кволек,[7] умро је када је имала десет година.[9] По занимању је био природњак, и Кволек је сате проводила са њим, као дете, истражујући свет природе.[1] Проводили би поподне заједно истражујући оближње шуме, сакупљајући биљке и посматрајући животиње које би касније именовали и окарактерисали у бележници коју је Кволек држала као дете.[10] Своје интересовање за науку приписала је њему, а интересовање за модни дизајн својој мајци Нели (Зајдел) Кволек, која је радила као кројачица. Мајка јој је рекла да је превелик перфекциониста да би се бавила модом, те је Кволек одлучила да постане лекар.[3][7][9]

Дупонтска каријера уреди

Вилијам Хејл Чарч, будући ментор, понудио је Кволековој позицију у Дупонтовом постројењу у Бафалу, Њујорк, 1946.[11] Као хемијска компанија, Дупонт је покушавао да пронађе полимерно влакно на бази нафте које би било лакше и отпорније на хабање него челик у радијалним гумама. Фирма је имала слободна радна места, с обзиром на то да су се многи мушкарци борили у иностранству у рату. Дупонт је управо представио најлон непосредно пре Другог светског рата, а посао са најлоном се брзо развијао и процветао у разним текстилним апликацијама.

У исто време, ток Другог светског рата је такође послужио да се истакне пожељност лаког, носивог оклопа за заштиту особља и опреме. Како је рат беснео у иностранству, војници који су учествовали у борби били су принуђени да не користе панцире, пошто у то време није било материјала који је био довољно јак да заустави метак (чак и из пешадијских пушака), али довољно лаган за ношење у борби. Челик је био једини доступни оклопни материјал, а његова велика тежина ограничавала је његову употребу на тенкове. Чак и тада, челик је још увек могао да се пробије наменским оружјем.[8]

Стефани је само привремено намеравала да ради за Дупонт, како би прикупила новац за студирање. Када је увидела да је рад на хемији полимера занимљив, одлучила је да остане и преселила се у Вилмингтон, Делавер, 1950. са Дупонтом.[11] Године 1959, освојила је награду Америчког хемијског друштва (АЦС) за једну од својих публикација, прву од многих награда.[5][12][13] Публикација с насловом Трик од најлонског ужета,[10] демонстрирала је начин производње најлона у чаши на собној температури. То је још увек уобичајен експеримент у учионици,[14] а процес је проширен на полиамиде високе молекуларне тежине.[15] Године 1985, Кволек и сарадници су патентирали методу за припрему ПБО и ПБТ полимера.[16] Пошто је Дупонт био на врхунцу полимерских технологија и иновација, Кволек никада није прерасла ову позицију и провела је целу своју каријеру радећи на истраживању у Дупонту. Током своје 40-годишње каријере у Дупонту, Кволек је пријавила 28 патената. Поред чувеног кевлара, допринела је производима као што су Спандек, Ликра, Номек и Каптон. Наставила је да ради као консултант Дупонта чак и након пензионисања 1986. године и постала прва жена која је освојила Лавоазјеову медаљу компаније за истраживање 1995. године.

Кевлар уреди

Кволек је најпознатија по свом раду током 1950-их и 1960-их година са арамидима, или „ароматичним полиамидима“, врстом полимера који се могу обликовати у јака, чврста влакна отпорна на пламен. Њен лабораторијски рад на арамидима вођен је под надзором истраживача Паула V. Моргана, који је израчунао да ће арамиди формирати чврста влакна због присуства гломазних бензенских (или „ароматичних“) прстенова у њиховим молекуларним ланцима, али да ће морати да се припремају из раствора јер се топе само на веома високим температурама. Кволек је одредила раствараче и услове полимеризације погодне за производњу поли-м-фенилен изофталамида, једињења које је Дупонт пласирао 1961. године као влакно отпорно на пламен под трговачким именом Номекс. Затим је проширила свој рад на поли-п-бензамид и поли-п-фенилен терефталамид, за које је приметила да су попримили веома правилне молекуларне аранжмане у облику штапића у раствору. Од ова два „течно кристална полимера“ (први икада припремљени) су предена влакна која су показала невиђену крутост и затезну чврстоћу. Иновативни полимер поли-п-фенилен терефталамид, који је изумела Кволек, комерцијално је пласиран под именом Кевлар.[9]

Године 1964, у очекивању несташице бензина, Кволекова група је почела да тражи лагана, али јака влакна која би заменила челик који се користи у гумама.[3][9] Полимери са којима је у то време радила, поли-п-фенилен терефталат и полибензамид,[17] формирали су течне кристале док су били у раствору који је у то време морао да се растопи на преко 200 °Ц (392 °Ф), што је давало слабија и мање крута влакна. Јединствена техника у њеним новим пројектима и процесу полимеризације топљењем и кондензацијом била је смањење тих температура на између 0 анд 40 °Ц (32 анд 104 °Ф).[9]

Као што је касније објаснила у говору из 1993. године:[18]

Раствор је било необично (ниског вискозитета), мутан, опалесцентан и изгледа попут необраног млека. Конвенционални раствори полимера су обично бистри или провидни и имају вискозитет меласе, већи или мањи. Раствор који сам припремила изгледао је као дисперзија, али се потпуно филтрирао кроз филтер са финим порама. Ово је био течни кристални раствор, али ја то тада нисам знала.

Ова врста мутног раствора се обично баца. Због тога је првобитно захтев Кволекове да користи предилицу за њено решење био одбијен, јер би раствор само зачепило машину.[19] Међутим, она је убедила техничара Чарлса Смалена, који је руковао предилицом, да тестира њено решење. Она је била зачуђена када је открила да се ново влакно не раскида под условим када до тога долази код најлона. Не само да је био јачи од најлона, кевлар је био пет пута јачи од челика по тежини. Њен супервизор и директор лабораторије увидели су значај њеног открића и брзо се појавила нова област хемије полимера. До 1971. године уведен је савремени кевлар.[9] Кволек је утврдила да се влакна могу додатно ојачати термичком обрадом. Молекули полимера, у облику шипки или шибица, су високо оријентисани, што кевлару даје изузетну снагу. Кволек је наставила истраживање термотропних деривата кевлара који садрже алифатичне и хлорне групе.[20]

Референце уреди

  1. ^ а б в г „Wомен ин Цхемистрy – Степхание Кwолек”. Сциенце Хисторy Институте. Приступљено 13. 6. 2013. 
  2. ^ Wхоллy Ароматиц Царбоцyцлиц Полyцарбонамиде Фибер. Оригинал Кевлар патент аwардед ин 1974 то Степхание Кwолек.
  3. ^ а б в Дан Самороднитскy, "Меет Степхание Кwолек, тхе wоман wхо гаве ус буллетпрооф вестс анд yога пантс" Массиве Сциенце, Јулy 31, 2019.
  4. ^ „Цитатион цонферринг ан Хонорарy Доцтор оф Сциенце дегрее он Степхание Лоуисе Кwолек”. Университy оф Делаwаре. УДаилy. 31. 5. 2008. Архивирано из оригинала 5. 6. 2011. г. Приступљено 24. 5. 2009. 
  5. ^ а б Бенсауде-Винцент, Бернадетте (21. 3. 1998). Степхание L. Кwолек, Трансцрипт оф ан Интервиеw Цондуцтед бy Бернадетте Бенсауде-Винцент ат Wилмингтон, Делаwаре он 21 Марцх 1998 (ПДФ). Пхиладелпхиа: Цхемицал Херитаге Фоундатион. 
  6. ^ „СЦИ Перкин Медал”. Сциенце Хисторy Институте. Приступљено 24. 3. 2018. 
  7. ^ а б в „Степхание Кwолек”. Соyлент Цоммуницатионс. Архивирано из оригинала 30. 4. 2009. г. Приступљено 24. 5. 2009. 
  8. ^ а б Домоноске, Цамила (20. 6. 2014). „Степхание Кwолек, Цхемист Wхо Цреатед Кевлар, Диес Ат 90”. НПР. 
  9. ^ а б в г д ђ „Инвентинг Модерн Америца: Инсигхт — Степхание Кwолек”. Лемелсон-МИТ програм. Архивирано из оригинала 27. 3. 2009. г. Приступљено 24. 5. 2009. 
  10. ^ а б Морган, П. W.; Кwолек, С. L. (1959). „Интерфациал полyцонденсатион. II. Фундаменталс оф полyмер форматион ат лиqуид интерфацес”. Јоурнал оф Полyмер Сциенце. 40 (137): 299—327. Бибцоде:1959ЈПоСц..40..299М. дои:10.1002/пол.1959.1204013702. 
  11. ^ а б „Инвент Ноw”. Натионал Инвенторс Халл оф Фаме. Архивирано из оригинала 15. 3. 2009. г. Приступљено 24. 5. 2009. 
  12. ^ Фергусон, Раyмонд C. (4. 5. 1986). Степхание Лоуисе Кwолек, Трансцрипт оф ан Интервиеw Цондуцтед бy Раyмонд C. Фергусон ин Схарплеy, Делаwаре он 4 Маy 1986 (ПДФ). Пхиладелпхиа: Бецкман Центер фор тхе Хисторy оф Цхемистрy. 
  13. ^ Росситер, Маргарет W. (1998). Wомен Сциентистс ин Америца. Балтиморе, Марyланд: Јохнс Хопкинс Университy Пресс. стр. 267. ИСБН 0-8018-5711-2. Приступљено 24. 5. 2009 — преко Гоогле Боокс. 
  14. ^ Царлсон, Мицхаел (28. 6. 2014). „Степхание Кwолек обитуарy”. Тхе Гуардиан. 
  15. ^ Морган, П. W.; Кwолек, С. L. (1975). „Полyамидес фром Пхенyленедиаминес анд Алипхатиц Диацидс”. Мацромолецулес. 8 (2): 104—111. Бибцоде:1975МаМол...8..104М. дои:10.1021/ма60044а003. 
  16. ^ УС 4608427, Сwеенy, W. & Кwолек, С. L., "ПБО анд ПБТ полyмерс", иссуед 1986-08-26, ассигнед то ду Понт де Немоурс, Е. I., анд Цо., УСА. 
  17. ^ „Степхание Лоуисе Кwолек Биограпхy”. Боокрагс. Архивирано из оригинала 29. 6. 2011. г. Приступљено 24. 5. 2009. 
  18. ^ Брегар, Билл (20. 6. 2014). „Обитуарy Кевлар инвентор Степхание Кwолек”. Пластиц Неwс. Приступљено 21. 6. 2014. 
  19. ^ Wомен ин Цхемистрy: Степхание Кwолек (на језику: енглески), Приступљено 2022-04-24 
  20. ^ Кwолек, С. L.; Луисе, Р. Р. (1986). „Тхермотропиц Лиqуид Црyсталлине Ароматиц/Цyцлоалипхатиц Полyестерс анд Фиберс”. Мацромолецулес. 19 (7): 1789—1796. Бибцоде:1986МаМол..19.1789К. дои:10.1021/ма00161а002. 

Литература уреди

  • Едwин Брит Wyцкофф (април 2008), Стоппинг Буллетс wитх а Тхреад; Степхание Кwолек анд Хер Инцредибле Инвентион, Енслоw Елементарy, ИСБН 9780766028500, ОЦЛЦ 74029319, ОЛ 10937083М, 076602850X 

Спољашње везе уреди

 
Стефани Луиза Кволек на Викимедијиној остави.
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Stefani_Luiza_Kvolek&oldid=27555915”