Стефани Луиза Кволек родилась в семье польских эмигрантов 31 июля 1923 в городке Нью-Кенсингтон, штата Пенсильвания. Её отец умер, когда ей было десять лет. Но, он успел передать дочери интерес к науке. От матери Стефани переняла интерес к моде.
Девочкой Стефани любила вырезать для бумажных кукол замысловатые платья. Время от времени она тайком садилась за мамину швейную машинку и шила наряды из ткани.
Стефани очень рано решила, что, когда вырастет, станет либо ученым, либо модельером.
В 1946 Кволек, получила степень в области химии. Но, в то время, она планировала стать врачом, а химиком собиралась лишь подрабатывать, чтобы скопить денег на медицинское образование.
Стефани устроилась работать химиком-исследователем в компанию DuPont. Там её группа получила задание – найти лёгкое, но прочное волокно, которое бы использовалось в шинах.
«В то время ходили упорные слухи о возможном дефиците нефти, – позже объясняла Стефани. – И мы подумали, что, если сделать шины легче, станет легче и весь автомобиль. Тогда энергии на передвижение автомобиля потребуется меньше, и расход топлива сократится. А чтобы сделать шины легче, сохранив их прочность, нужно получить очень прочное, жесткое и легкое волокно».
В процессе экспериментирования, Стефани приготовила необычный полимерный раствор. При перемешивании он приобретал молочный, или жемчужный, отлив. При стекании со шпателя раствор оказался вязким, словно клей, при этом струя была тонкой, будто лилась вода. Получился жидкокристаллический раствор – симбиоз жидкости и твердого материала.
Стефани сразу поняла, что из этого раствора можно сделать волокно. Но техник, к которому она обратилась, отказался использовать раствор в аппарате для изготовления волокна. Было опасение, что в таком мутном и вязком растворе остались твердые частицы, которые забьют крохотные отверстия для формирования нитей.
«Я вернулась в лабораторию и задумалась: что, если он прав? – рассказывала Стефани. – Я пропустила раствор через мелкопористый стеклянный фильтр-воронку, но он по-прежнему оставался мутным. Тогда я поняла, что твердых частиц в нем нет».
Стефани долго уговаривала техника, мягко убеждая его попробовать сделать из раствора волокно. Наконец он согласился. Когда волокно было готово, Стефани послала его на проверку физикам, чтобы те определили свойства нового материала – выяснили, насколько он прочный и жесткий. Результат потряс всех. Сомневаясь в полученных результатах, Стефани отправляла волокно на экспертизу ещё несколько раз.
«Я не поверила полученным результатам, — вспоминала она. — Я подумала, что это какая-то ошибка, и решила никому об этом не рассказывать, чтобы не выставлять себя на посмешище».
В результате оказалось, что Стефани изобрела волокно «кевлар», которое навсегда изменило химию полимеров и позволило компании «DuPont» заработать миллионы долларов.
Сегодня кевлар используется повсюду. В том числе при изготовлении самолетов, парусных лодок, теннисных ракеток и гоночных автомобилей. Кевларовые вставки в горных лыжах позволяют облегчить лыжу и снизить вибрацию. Кроссовки с кевларом крепче обычных, но при этом мягче и амортизируют нагрузки, снижая силу удара. Лыжник, лавирующий на снежном склоне, даже не подозревает о том, какой удивительный материал придает маневренность его лыжам. Кевлар используют везде, где требуется очень прочное, жесткое и легкое волокно - в шинах, веревках, перчатках и бронежилетах. А для пожарных делают удобные кевларовые ботинки, которым не страшны высокие температуры и острые предметы.
Так, благодаря Стефани Кволек появилось волокно, которое в пять раз прочнее стали и может использоваться для создания всего на свете. При этом, он гибкий и очень легкий. Например, сделанный из него каркас самолета весит на 360 килограммов меньше обычного. Его не пробить даже пулей.
В 1987 году компания DuPont провела исследование и выяснилось, что более двух тысяч полицейских остались живы благодаря бронежилетам с кевларом.
За своё изобретение Стефани получила щедрую премию и давно положенное ей повышение по службе.
Стефани Луиза Кволек удостоена множества наград за свои работы в химии полимеров. За 40 лет работы учёным-исследователем она получила около 28 патентов. Она она получила медаль Перкина от Американского химического общества и стала четвёртой женщиной, которые была принята в Национальный зал славы изобретателей.
В 2014 году Стефани Кволек скончалась, после непродолжительной болезни на 91-м году жизни.
*** Фотографии и картинки взяты из открытых источников