Stephanie Kwolek para niños

Datos para niños Stephanie Kwolek
Información personal
Nacimiento	31 de julio de 1923 New Kensington, Estados Unidos
Fallecimiento	18 de junio de 2014 Wilmington, Estados Unidos
Nacionalidad	Estadounidense
Educación
Educada en	Margaret Morrison Carnegie College Universidad Carnegie Mellon
Información profesional
Área	Química
Conocida por	Invención del Kevlar
Empleador	DuPont
Miembro de	Academia Nacional de Ingeniería

Stephanie Kwolek (nacida en New Kensington, el 31 de julio de 1923, y fallecida en Wilmington, el 18 de junio de 2014) fue una química estadounidense muy destacada. Es famosa por inventar el Kevlar, una fibra sintética de color amarillo que es increíblemente fuerte. El Kevlar puede ser hasta cinco veces más resistente que el acero, y hoy en día se usa en muchos productos, como chalecos protectores.

Stephanie Kwolek trabajó en la empresa DuPont por más de 40 años. Durante su carrera, descubrió una familia de fibras sintéticas con una resistencia y rigidez excepcionales. Una de ellas fue el poli-parafenileno tereftalamida, que hoy conocemos como Kevlar.

Kwolek investigaba con polímeros (moléculas grandes formadas por unidades repetidas) que podían disolverse para crear fibras delgadas. En 1965, descubrió un polímero líquido que más tarde se llamaría Kevlar. Al principio, la solución parecía extraña, turbia y lechosa, a diferencia de las soluciones claras y viscosas que se esperaban. A pesar de esto, Stephanie no la descartó. Continuó trabajando con ella hasta que logró convertirla en una fibra superresistente, flexible y ligera. Recibió la patente de su invento en 1971.

Stephanie Kwolek siguió trabajando para DuPont y el Consejo Nacional de Investigación de la Academia Nacional de Ciencias (NAS) incluso después de jubilarse en 1986. Su carrera estuvo llena de éxitos, incluyendo 17 patentes y muchos premios.

¿Quién fue Stephanie Kwolek?

Sus primeros años y educación

Stephanie Kwolek nació en New Kensington, Estados Unidos. Su familia era de origen polaco. Desde pequeña, mostró un gran interés por las ciencias naturales. Aunque al principio pensó en ser diseñadora, disfrutaba mucho sus clases de ciencias y matemáticas. Esto la llevó a estudiar química en la universidad.

Se graduó con un título en química en 1946 de lo que hoy es la Universidad Carnegie Mellon. Inmediatamente después, empezó a trabajar en la empresa química DuPont en Buffalo, Nueva York. Cuatro años más tarde, fue trasladada al laboratorio de investigación de fibras textiles de la misma empresa en Wilmington, Delaware.

Su carrera en DuPont

En 1946, William Hale Charch, quien sería su mentor, le ofreció un puesto en DuPont. Stephanie solo planeaba trabajar allí por un tiempo para ahorrar dinero y seguir estudiando. Sin embargo, descubrió que la química de polímeros era muy interesante y desafiante. Por eso, decidió quedarse y hacer de la química su carrera.

DuPont buscaba una fibra de polímero a base de petróleo que fuera más ligera y resistente que el acero para usarla en neumáticos. En ese momento, la empresa tenía muchas vacantes porque muchos hombres estaban luchando en la guerra. DuPont ya había lanzado el nailon antes de la Segunda Guerra Mundial, y este producto tuvo mucho éxito en diversas aplicaciones textiles.

La Segunda Guerra Mundial también mostró la necesidad de materiales protectores ligeros para personas y equipos. El acero era el único material protector disponible, pero era muy pesado. Se necesitaba un material fuerte pero ligero para la ropa protectora.

En 1959, Stephanie Kwolek ganó su primer premio de la American Chemical Society (ACS). Durante sus 40 años en DuPont, registró 28 patentes. Además del Kevlar, contribuyó al desarrollo de otros productos importantes como el Spandex (Lycra), el Nomex y el Kapton. Después de jubilarse en 1986, continuó como asesora de DuPont. En 1995, se convirtió en la primera mujer en ganar la medalla Lavoisier de la empresa por su investigación.

Stephanie se dedicó a buscar nuevos polímeros y un nuevo proceso de condensación que funcionara a temperaturas más bajas, entre 0 y 40 grados Celsius. Los procesos anteriores, como el del nailon, se hacían a más de 200 grados Celsius. Los procesos a baja temperatura permitían crear polímeros que no se derretían y que solo empezaban a descomponerse a temperaturas muy altas, por encima de 400 grados Celsius.

El descubrimiento del Kevlar

Kwolek es más conocida por su trabajo en las décadas de 1950 y 1960 con las aramidas. Estas son un tipo de polímero que puede convertirse en fibras fuertes, rígidas y resistentes al fuego. Su investigación en el laboratorio se realizó bajo la supervisión de Paul W. Morgan. Él pensó que las aramidas formarían fibras rígidas debido a su estructura molecular.

Stephanie Kwolek encontró los disolventes y las condiciones adecuadas para producir un compuesto que DuPont lanzó en 1961 como una fibra resistente al fuego llamada Nomex. Luego, continuó su trabajo y observó que otros polímeros formaban estructuras moleculares muy ordenadas en forma de varilla cuando estaban en solución. A partir de estos "polímeros de cristal líquido", se crearon fibras con una rigidez y resistencia sin precedentes. El polímero innovador que inventó Kwolek se comercializó con el nombre de Kevlar.

En 1964, el equipo de Kwolek comenzó a buscar una fibra ligera y resistente para reemplazar el acero en los neumáticos. Los polímeros con los que trabajaba formaban cristal líquido en solución. Una técnica especial de sus nuevos proyectos era reducir las temperaturas de procesamiento a entre 0 y 40 grados Celsius.

Ella misma explicó en un discurso en 1993:

La solución tenía un aspecto inusual: era turbia, opalescente y parecía suero de leche. Las soluciones de polímeros normales suelen ser claras y viscosas, como la melaza. La solución que preparé parecía una dispersión, pero se podía filtrar. Era una solución de cristal líquido, aunque yo no lo sabía en ese momento.

Normalmente, este tipo de solución turbia se desechaba. A Kwolek le negaron usar la máquina de hilar (spinneret) para su solución, porque pensaron que la atascaría. Sin embargo, Kwolek convenció al técnico Charles Smullen para que la probara. Se sorprendió al ver que la nueva fibra no se rompía, a diferencia del nailon. El Kevlar no solo era más resistente que el nailon, sino que era cinco veces más fuerte que el acero en peso.

Tanto su supervisor como el director del laboratorio entendieron la importancia de su descubrimiento. Rápidamente, surgió un nuevo campo en la química de polímeros. En 1971, se lanzó el Kevlar moderno. Kwolek descubrió que las fibras podían hacerse aún más resistentes si se les aplicaba un tratamiento térmico. Las moléculas del polímero, que tienen forma de varillas, se alinean mucho, lo que le da al Kevlar su increíble resistencia.

Aplicaciones del Kevlar

Kwolek no se involucró mucho en el desarrollo de las aplicaciones prácticas del Kevlar. Una vez que los directivos de DuPont supieron del descubrimiento, "inmediatamente asignaron a un equipo completo para trabajar en diferentes aspectos", dijo ella. Aun así, Kwolek siguió investigando sobre los derivados del Kevlar. Ella no se benefició directamente de las ventas de los productos, ya que cedió la patente del Kevlar a la empresa.

El Kevlar se usa en más de 200 aplicaciones. Algunas de ellas incluyen:

• Raquetas de tenis y esquís.
• Líneas de paracaídas y cuerdas.
• Barcos y aviones.
• Neumáticos de coches y botas de bomberos.
• Palos de hockey y guantes resistentes a cortes.
• Vehículos con protección especial.
• Materiales de construcción protectores, como materiales resistentes a explosiones y refuerzos para puentes.

El Kevlar ha ayudado a proteger a personas, como la policía y el ejército, con ropa protectora ligera. También se usa para proteger cables submarinos de fibra óptica que transmiten mensajes a través del océano. Se utiliza para suspender puentes con cuerdas superresistentes y en muchas otras aplicaciones, desde ropa protectora para atletas y científicos hasta canoas y sartenes.

Reconocimientos y legado

A pesar de su gran descubrimiento, Kwolek aceptaba que su camino podría haber sido la bioquímica, con la esperanza de ayudar a más personas. Durante sus últimos años, disfrutó de sus pasatiempos favoritos: la costura y la jardinería.

Kwolek participó en el desarrollo de muchos materiales, pero su mayor logro es el Kevlar. Este invento ha sido fundamental para la creación de chalecos protectores y otros equipos de seguridad. Entre sus premios más importantes se encuentran:

• Howard N. Potts Medal (1976) - Por sus soluciones cristalinas de polímeros y las fibras resultantes.
• Materials Achievement (1978) - Por el descubrimiento del Kevlar.
• American Institute of Chemists' (AIC) Chemical Pioneer Award (1980).
• Creative Invention Award (1980).
• Fue incluida en el Muro de la Fama de la Ciencia e Ingeniería en Dayton, Ohio (1992).
• American Innovator Award (1995) - Se convirtió en la cuarta mujer en ser incluida en el “National Inventors' Hall of Fame”.
• National Medal of Technology (1996) - Su reconocimiento más grande, lo recibió del presidente Bill Clinton.

Véase también

En inglés: Stephanie Kwolek Facts for Kids