✖


Jump to content

Стефани Кволек

Стефани Кволек
Вольф в 1986 году
Рожденный
Стефани Луиза Кволек

( 1923-07-31 ) 31 июля 1923 г.
Питтсбург , Пенсильвания , США
Умер 18 июня 2014 г. (18 июня 2014 г.) (90 лет)
Тэлливилл , Делавэр , США
Образование Университет Карнеги-Меллон
Известный Изобретение кевлара
Награды
Научная карьера
Поля Полимерная химия

Стефани Луиза Кволек ( / ˈ k w oʊ l ɛ k / ; 31 июля 1923 — 18 июня 2014) — американский химик, наиболее известный благодаря изобретению кевлара . Ее карьера в компании DuPont длилась более 40 лет. [1] Она открыла первое из семейства синтетических волокон исключительной прочности и жесткости: полипарафенилентерефталамид. [1] [2]

компании DuPont За свое открытие Кволек была награждена медалью Лавуазье за выдающиеся технические достижения. По состоянию на август 2019 года она была единственной сотрудницей, удостоенной этой чести. [3] В 1995 году она стала четвертой женщиной, внесенной в Национальный зал славы изобретателей . [4] Кволек получила множество наград за свою работу в области химии полимеров , в том числе Национальную технологическую медаль , премию IRI за достижения и медаль Перкина . [5] [6]

Молодость образование и ​

Внешние видео
значок видео Стефани Кволек: «Я не думаю, что есть что-то похожее на спасение чьей-то жизни, чтобы принести вам удовлетворение и счастье» , Институт истории науки [1]

Кволек был одним из двух детей, родившихся в семье польских иммигрантов в Питтсбурга пригороде Нью-Кенсингтон , штат Пенсильвания , в 1923 году. [7] Начальная школа, которую она посещала, была достаточно маленькой, и ее класс делился на два разных класса, что, по ее мнению, было преимуществом. По мере того как любовь Кволек к науке росла, она легко опередила даже старших детей в другой части комнаты. [8] Ее отец, Джон Кволек, [7] умерла, когда ей было десять лет. [9] По призванию он был натуралистом, и в детстве Кволек часами проводил с ним, исследуя мир природы. [1] Они проводили дни вместе, исследуя близлежащий лес, собирая растения и наблюдая за животными, которых позже назвали и охарактеризовали в альбоме, который Кволек вел в детстве. [10] Она приписывала ему свой интерес к науке, а интерес к дизайну одежды - своей матери, Нелли (Зайдель) Кволек, которая работала швеей. Ее мать сказала ей, что она слишком перфекционистка, чтобы делать карьеру в моде, поэтому Кволек решила стать врачом. [3] [7] [9]

В 1946 году Стефани получила степень бакалавра наук по специальности «химия» в Колледже Маргарет Моррисон Карнеги Университета Карнеги-Меллон . Она планировала стать врачом и надеялась, что сможет заработать достаточно денег на временной работе в области химии, чтобы поступить в медицинскую школу. [9]

Карьера DuPont в ​

Уильям Хейл Чарч, будущий наставник, предложил Кволеку должность на заводе DuPont в Буффало, штат Нью-Йорк , в 1946 году. [11] Во время интервью с DuPont доктор Чарч сказала, что компания свяжется с ней примерно через две недели, чтобы сообщить, получила ли она работу. Кволек спросила, могут ли они ответить раньше, потому что ей нужно уведомить другую компанию, если она примет их предложение. Кволек . письмо с предложением Затем Чарч позвонил своему секретарю, чтобы продиктовать перед ней [12]

Будучи химической компанией, Dupont пыталась найти полимерное волокно на основе нефти, которое было бы легче и износостойкее, чем сталь, для радиальных шин . В фирме были вакансии, поскольку многие мужчины воевали за границей во время Второй мировой войны . Компания Dupont представила нейлон незадолго до войны, и этот бизнес процветал и превратился в несколько текстильных изделий.

В то же время затянувшаяся Вторая мировая война подчеркнула необходимость создания легкой, носимой брони для защиты личного состава и техники. Поскольку за границей бушевала война, солдатам, участвовавшим в боях, приходилось обходиться без бронежилетов , поскольку не было материала, достаточно прочного, чтобы остановить винтовочную пулю, но достаточно легкого, чтобы его можно было носить в бою. [8] Сталь была единственным доступным материалом для брони, и ее вес ограничивал ее использование на бронетехнике . Уже тогда сталь можно было пробить специализированными бронебойными боеприпасами .

Кволек намеревался временно работать в DuPont, чтобы собрать деньги для дальнейшего обучения. В DuPont исследования полимеров, над которыми она работала, были настолько интересными и сложными, что она решила отказаться от планов поступить в медицинскую школу и сделать химию своей карьерой на всю жизнь. [5] [13] [14] Ее исследовательская группа переехала в Уилмингтон, штат Делавэр , в 1950 году. [11] В 1959 году она получила награду Американского химического общества (ACS), первую из многих наград. Газета « Трюк с нейлоновой веревкой» . [10] продемонстрировал способ производства нейлона в стакане при комнатной температуре. Это все еще обычный классный эксперимент, [15] и этот процесс был распространен на полиамиды с высокой молекулярной массой. [16] В 1985 году Кволек и его коллеги запатентовали метод получения полимеров ПБО и ПБТ. [17] Поскольку Dupont была на переднем крае полимерных технологий и инноваций, Кволек никогда не переросла эту должность и всю свою карьеру провела в исследованиях в Dupont. За свою 40-летнюю карьеру Кволек подала 28 патентов. Помимо кевлара, она участвовала в производстве таких продуктов, как спандекс (лайкра), номекс и каптон . Она продолжила работать консультантом в компании Dupont после выхода на пенсию в 1986 году и стала первой женщиной, получившей медаль Лавуазье компании за исследования в 1995 году.

Она занималась поиском новых полимеров, а также нового процесса конденсации, который происходит при более низких температурах — от 0 до 40 °C (от 32 до 104 °F). Например, процесс полимеризации с конденсацией расплава, используемый при получении нейлона, вместо этого проводился при температуре более 200 ° C (392 ° F). Процессы низкотемпературной поликонденсации, в которых используются очень быстрореагирующие промежуточные продукты, позволяют получать полимеры, которые не плавятся и начинают разлагаться только при температуре выше 400 ° C (752 ° F).

Кевлар [ править ]

Кволек наиболее известна своей работой в 1950-х и 1960-х годах с арамидами , или «ароматическим полиамидами», типом полимера, из которого можно создавать прочные, жесткие и огнестойкие волокна. Ее лабораторная работа с арамидами проводилась под руководством научного сотрудника Пола У. Моргана, который подсчитал, что арамиды будут образовывать жесткие волокна из-за присутствия объемных бензольных (или «ароматических») колец в их молекулярных цепях, но они будут их следует готовить из раствора, поскольку они плавятся только при очень высоких температурах. Кволек определил растворители и условия полимеризации, подходящие для производства поли-м-фениленизофталамида, соединения, которое компания DuPont выпустила в 1961 году, в виде огнестойкого волокна под торговым названием Nomex. Затем она расширила свою работу на поли-п-бензамид и поли-п-фенилентерефталамид, которые, как она отметила, имеют очень регулярную стержнеобразную молекулярную структуру в растворе. Из этих двух «жидкокристаллических полимеров» (первых в мире) были сплетены волокна, которые продемонстрировали беспрецедентную жесткость и прочность на разрыв. Инновационный полимер Поли-п-фенилентерефталамид, изобретенный Кволеком, был выпущен на рынок под названием Кевлар . [9]

В 1964 году, предвидя нехватку бензина, группа Кволека начала поиск легкого, но прочного волокна для замены стали, используемой в шинах. [3] [9] Полимеры, с которыми она работала, поли-п-фенилентерефталат и полибензамид, [18] в растворе образовывал жидкие кристаллы , которые в то время приходилось формовать из расплава при температуре более 200 ° C (392 ° F), что приводило к образованию более слабых и менее жестких волокон. Уникальная технология в ее новых проектах и ​​процессе полимеризации с конденсацией расплава заключалась в снижении этих температур до уровня от 0 до 40 °C (от 32 до 104 °F). [9]

Как она объяснила в своей речи 1993 года: [19]

Раствор был необычно (низкой вязкости), мутным, опалесцирующим и имел вид пахты. Обычные полимерные растворы обычно прозрачны или полупрозрачны и имеют вязкость более или менее патоки . Приготовленный мной раствор выглядел как дисперсия, но его можно было полностью фильтровать через фильтр с мелкими порами. Это был жидкокристаллический раствор, но тогда я об этом не знал.

Такой мутный раствор обычно выбрасывали. Кволек было отказано в использовании фильеры для приготовления раствора, поскольку считалось, что раствор засорит машину. [20] Однако Кволек убедила технического специалиста Чарльза Смаллена, управлявшего фильерой , проверить ее решение. Она была поражена, обнаружив, что новое волокно не рвется, в отличие от обычного нейлона. Он был не только прочнее нейлона, но и в пять раз прочнее стали по весу. И ее научный руководитель, и директор лаборатории [ нужна ссылка ] поняла значение своего открытия, и новая область химии полимеров быстро возникла . К 1971 году был представлен современный кевлар. [9] Кволек узнал, что волокна можно сделать еще прочнее, если подвергнуть их термообработке. Молекулы полимера, имеющие форму стержней или спичек, сильно ориентированы, что придает кевлару необычайную прочность. Кволек продолжил исследования термотропных производных кевлара, содержащих алифатические и хлорсодержащие группы. [21]

Применение кевлара [ править ]

Кволек не особо участвовал в разработке практического применения кевлара. [22] Как только старшие менеджеры DuPont были проинформированы об открытии, «они немедленно назначили целую группу для работы над различными аспектами», сказала она. Тем не менее, Кволек продолжал исследования производных кевлара. [23] Она не получила прибыли от продукции DuPont, поскольку передала компании патент на кевлар. [24]

Кевлар используется более чем в 200 сферах, включая теннисные ракетки, лыжи, парашютные стропы, лодки, самолеты, веревки, тросы и бронежилеты . [1] Его использовали для изготовления автомобильных шин, ботинок пожарных, хоккейных клюшек, устойчивых к порезам перчаток и броневиков. Он также использовался для изготовления защитных строительных материалов, таких как бомбоустойчивые материалы, безопасные помещения для защиты от ураганов и усиление мостов. [24] За неделю после смерти Кволека был продан миллионный бронежилет, изготовленный из кевлара. [25] Кевлар также используется для изготовления чехлов для мобильных телефонов; Motorola от Droid RAZR имеет цельный кевларовый корпус. [26]

Кевлар продолжает спасать жизни в качестве легкого бронежилета для полиции и военных; передавать сообщения через океан в качестве защитника подводного оптоволоконного кабеля; подвешивать мосты на сверхпрочных тросах; и будет использоваться в бесчисленном количестве других применений: от защитной одежды для спортсменов и ученых до каноэ, пластиков барабанов и сковородок. [ нужна ссылка ]

и почести наследие Награды ,

Королевское химическое общество - Премия Стефани Л. Кволек (2014)
Цитата Стефани Кволек, сфотографированная в 2024 году в Делавэрском музее природы и науки .

За открытие кевлара Кволек была награждена медалью Лавуазье компании DuPont за выдающиеся технические достижения в 1995 году как «настойчивый экспериментатор и образец для подражания, чье открытие жидкокристаллических полиамидов привело к созданию кевларовых арамидных волокон». [27] [28] На момент своей смерти в 2014 году она все еще была единственной сотрудницей, удостоенной этой чести. [29] доход в несколько миллиардов долларов , но она никогда не получала от этого прямой финансовой выгоды. Ее открытие принесло компании DuPont , которая в то время была ее работодателем, [24]

В 1980 году Кволек получил премию «Пионер химической промышленности» от Американского института химиков и премию за творческое изобретение от Американского химического общества . [5] В 1995 году [11] [30] Кволек был внесен в Национальный зал славы изобретателей . [4] В 1996 году она получила Национальную медаль технологий и премию IRI за достижения . В 1997 году она получила медаль Перкина от Американского химического общества. [31] В 2003 году она была занесена в Национальный зал женской славы . [7]

Она была удостоена почетных степеней Университета Карнеги-Меллона (2001 г.). [32] Вустерский политехнический институт (1981) [5] и Университет Кларксона (1997). [33]

Королевское химическое общество присуждает раз в два года «Премию Стефани Л. Кволек» «в знак признания исключительного вклада в область химии материалов ученого, работающего за пределами Великобритании». [34]

Кволек включен в число химического общества Королевского 175 лиц химии . [35]

Дальнейшая жизнь [ править ]

В 1986 году Кволек ушел с должности научного сотрудника DuPont. Ближе к концу своей жизни она консультировала компанию DuPont и работала как в Национальном исследовательском совете, так и в Национальной академии наук . [11] За 40 лет работы ученым-исследователем она подала и получила 17 [22] или 28 патентов. [30]

Она часто преподавала студентам химию. [24] Она также разработала и написала о многочисленных демонстрациях в классе, которые до сих пор используются в школах, таких как трюк с нейлоновой веревкой . [36]

Кволек умер в возрасте 90 лет 18 июня 2014 года. [37] Ее похороны состоялись в церкви Святого Иосифа на Брендивайне .

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и «Женщины в химии – Стефани Кволек» . Институт истории науки . Проверено 13 июня 2013 г.
  2. ^ Патент США 3819587 «Цельноароматическое карбоциклическое поликарбонамидное волокно». Патент на кевлар выдан в 1974 году Стефани Кволек.
  3. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Дэн Самородницкий, «Познакомьтесь со Стефани Кволек, женщиной, которая подарила нам бронежилеты и штаны для йоги», Massive Science , 31 июля 2019 г.
  4. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Цитата о присвоении степени почетного доктора наук Стефани Луизе Кволек» . Университет штата Делавэр . Юдейли. 31 мая 2008 года. Архивировано из оригинала 5 июня 2011 года . Проверено 24 мая 2009 г.
  5. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Бенсоуд-Винсент, Бернадетт (21 марта 1998 г.). Стефани Л. Кволек, Стенограмма интервью, проведенного Бернадетт Бенсоуд-Винсент в Уилмингтоне, штат Делавэр, 21 марта 1998 г. (PDF) . Филадельфия: Фонд химического наследия .
  6. ^ «Медаль Перкина SCI» . Институт истории науки . Проверено 24 марта 2018 г.
  7. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д «Стефани Кволек» . Сойлент Коммуникейшнс. Архивировано из оригинала 30 апреля 2009 года . Проверено 24 мая 2009 г.
  8. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Домоноске, Камила (20 июня 2014 г.). «Стефани Кволек, химик, создавшая кевлар, умирает в 90 лет» . ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР .
  9. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж г «Изобретая современную Америку: понимание — Стефани Кволек» . Программа Лемельсона- MIT . Архивировано из оригинала 27 марта 2009 года . Проверено 24 мая 2009 г.
  10. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Морган, PW; Кволек, С.Л. (1959). «Межфазная поликонденсация. II. Основы образования полимеров на границах раздела жидкостей». Журнал полимерной науки . 40 (137): 299–327. Бибкод : 1959JPoSc..40..299M . дои : 10.1002/pol.1959.1204013702 .
  11. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д «Изобретайте сейчас» . Национальный зал славы изобретателей. Архивировано из оригинала 15 марта 2009 года . Проверено 24 мая 2009 г.
  12. ^ «Стефани Л. Кволек» . Институт истории науки . Проверено 9 апреля 2023 г.
  13. ^ Фергюсон, Раймонд К. (4 мая 1986 г.). Стефани Луиза Кволек, стенограмма интервью, проведенного Рэймондом К. Фергюсоном в Шарпли, штат Делавэр, 4 мая 1986 года (PDF) . Филадельфия: Центр истории химии Бекмана .
  14. ^ Росситер, Маргарет В. (1998). Женщины-учёные в Америке . Балтимор, Мэриленд: Издательство Университета Джонса Хопкинса . п. 267. ИСБН  0-8018-5711-2 . Проверено 24 мая 2009 г. - через Google Книги .
  15. ^ Карлсон, Майкл (28 июня 2014 г.). «Некролог Стефани Кволек» . Хранитель .
  16. ^ Морган, PW; Кволек, С.Л. (1975). «Полиамиды фенилендиаминов и алифатических двухкислот». Макромолекулы . 8 (2): 104–111. Бибкод : 1975МаМол...8..104М . дои : 10.1021/ma60044a003 .
  17. ^ US 4608427 , Sweeny, W. & Kwolek, SL, «Полимеры PBO и PBT», выдан 26 августа 1986 г., передан компании Du Pont de Nemours, EI, and Co., США.  
  18. ^ Биография Стефани Луизы Кволек . Книжные тряпки. Архивировано из оригинала 29 июня 2011 года . Проверено 24 мая 2009 г.
  19. ^ Брегар, Билл (20 июня 2014 г.). «Некролог изобретательницы кевлара Стефани Кволек» . Пластиковые новости . Проверено 21 июня 2014 г.
  20. ^ Женщины в химии: Стефани Кволек , 10 сентября 2012 г. , получено 24 апреля 2022 г.
  21. ^ Кволек, СЛ; Луиза, Р.Р. (1986). «Термотропные жидкокристаллические ароматические/циклоалифатические полиэфиры и волокна». Макромолекулы . 19 (7): 1789–1796. Бибкод : 1986МаМол..19.1789К . дои : 10.1021/ma00161a002 .
  22. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Куинн, Джим. «Я смог проявить творческий подход и работать столько, сколько хотел» . Издательство «Американское наследие». Архивировано из оригинала 2 декабря 2008 года . Проверено 24 мая 2009 г.
  23. ^ Морган, Пол В.; Плетчер, Терри К.; Кволек, Стефани Л. (29 августа 1984 г.). «Ароматические азометиновые полимеры и волокна» . Полимеры для волокон и эластомеров . Американское химическое общество . стр. 103-114 . дои : 10.1021/bk-1984-0260.ch007 . ISBN  9780841208599 .
  24. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Пирс, Джереми (21 июня 2014 г.). «Стефани Л. Кволек, изобретательница кевлара, умерла в 90 лет» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 21 июня 2014 г.
  25. ^ Ньюкомб, Алисса (20 июня 2014 г.). «Изобретательница кевлара Стефани Кволек умерла в 90 лет» . Доброе утро, Америка . Архивировано из оригинала 23 марта 2017 года . Проверено 21 июня 2014 г. - через Yahoo! Новости .
  26. ^ Коверт, Адриан; Роуз, Брент (18 октября 2011 г.). «Motorola Droid RAZR: Самый тонкий из всех. Кевлар. Брызгозащищенный. Да» . Гизмодо . Проверено 22 июня 2014 г.
  27. ^ «Добро пожаловать в глобальное сотрудничество: медаль Лавуазье за ​​технические достижения» (PDF) . Дюпон . Проверено 22 июня 2014 г.
  28. ^ «Ученые Dupont награждены медалями Лавуазье за ​​технические достижения» (пресс-релиз). PRNewswire . 27 апреля 1995 года. Архивировано из оригинала 9 июля 2014 года . Проверено 22 июня 2014 г. — через TheFreeLibrary .
  29. ^ «Умерла изобретательница кевлара Стефани Кволек» . Новости Би-би-си . 21 июня 2014 года . Проверено 29 декабря 2019 г.
  30. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «История кевлара — Стефани Кволек» . Компания «Нью-Йорк Таймс» . О сайте.com . Архивировано из оригинала 6 декабря 2012 года . Проверено 24 мая 2009 г.
  31. ^ «JCE Online: Биографические снимки: Снимок» . Журнал химического образования . Американское химическое общество . Архивировано из оригинала 30 мая 2009 года . Проверено 24 мая 2009 г.
  32. ^ «Некролог: выпускница Карнеги-Меллон и изобретатель Зала славы Стефани Кволек умирает в 90 лет» . Новости Карнеги-Меллона . Университет Карнеги-Меллон. 20 июня 2014 года . Проверено 7 октября 2014 г.
  33. ^ «Почетные степени» . Университет Кларксона . Архивировано из оригинала 12 октября 2014 года . Проверено 7 октября 2014 г.
  34. ^ «Премия RSC Стефани Л. Кволек» . Королевское химическое общество . Проверено 14 ноября 2014 г.
  35. ^ Марр, Изобель (июль 2015 г.). «Стефани Кволек | 175 граней химии» . Королевское химическое общество . Проверено 24 июля 2015 г.
  36. ^ Морган, Пол В.; Кволек, Стефани Л. (апрель 1959 г.). «Трюк с нейлоновой веревкой: демонстрация конденсационной полимеризации». Журнал химического образования . 36 (4): 182. Бибкод : 1959ЖЧЭд..36..182М . дои : 10.1021/ed036p182 .
  37. ^ «Изобретательница кевлара Стефани Кволек умирает в 90 лет» . Делавэронлайн.com . Проверено 19 июня 2014 г.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Эдвин Брит Вайкофф (апрель 2008 г.), «Остановка пуль нитью»; Стефани Кволек и ее невероятное изобретение , начальная школа Энслоу, ISBN  9780766028500 , OCLC   74029319 , ОЛ   10937083M , 076602850X

Внешние ссылки [ править ]

Ресурсы библиотеки о
Стефани Кволек
Стефани Кволек

СМИ, связанные со Стефани Кволек, на Викискладе?

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Stephanie_Kwolek&oldid=1229833752"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: ba3f2f2f6df1af993fb45a2a41d89e44__1718741580
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/ba/44/ba3f2f2f6df1af993fb45a2a41d89e44.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Stephanie Kwolek - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)