Позавчера в закрытом телеграмм-канале Брюса Уэйна вышел пост:
«Поздравляю женщин с Международным Женским Днём! Без вас я бы не справился. Отдельная благодарность Стефани Кволек за ее великое изобретение!»
Пост быстро разошелся по другим каналам. К поздравлениям и благодарностям присоединились Зеленая Стрела, Сорвиголова, Черная Вдова, Пересмешница, Баки Барнс и многие другие.
Всех их объединяет то, что они носят костюмы от Стефани Кволек. В детстве она хотела стать модельером: придумывала выкройки, шила кукольные платья. Да, она могла бы стать модным дизайнером.
Потом она училась в Технологическом институте Карнеги по специальности «химия», и мечтала работать в медицине. Она могла бы стать химиком фармацевтической промышленности, но для этого нужно было учиться дальше, а для этого требовались деньги.
Чтобы их заработать, Стефани временно устроилась на работу в химический концерн Dupont, известный работой с полимерами и изобретением нейлона. Создание и исследование новых материалов показалось ей еще более привлекательным, чем медицина, и она осталась насовсем.
Перед компанией встала задача: разработать прочные и легкие полимерные нити, которые можно было бы использовать вместо стального корда в автомобильных шинах. Это позволило бы значительно облегчить вес и снизить расход топлива. Полимерные волокна обычно изготавливаются так называемым методом прядения - продавливания расплавленного вещества через крошечные отверстия – фильеры. Однако группа Стефани Кволек работала с веществом под названием арамид, которое очень тяжело плавилось и раствор получался слишком густым, вытянуть из него волокно не получалось.
Стефани пришел в голову новый поход: сначала растворить вещество в растворителе, а уже потом вытягивать нити уже из более жидкого сырья. После серии экспериментов ей удалось получить раствор, который мог привести к желаемому результату. Правда, он был странноватый на вид: не прозрачный или хотя бы равномерно окрашенный, как положено сырью для высокотехнологичных полимеров, а мутным, как самогон. Заливать эту жижу в дорогущее оборудование было жутковато, и инженер-прядильщик долго сопротивлялся. В принципе, его можно понять: молодая сотрудница работает меньше года и просит сделать какую-то дичь. А вот засорится машина – и угадайте, кто получит по шапке от начальства?
То ли Стефани была очень убедительна, то ли в самом инженере был еще жив дух авантюризма – на самом деле не так важно. Важно то, что он в итоге согласился провести эксперимент, который (внезапно) оказался очень удачным – нить легко вытянулась из раствора и оказалась очень прочной.
Стефани отправила волокна на тестирование, и когда пришли результаты – не поверила своим глазам. Она решила, что результаты ошибочны и анализатор сломался – настолько фантастическим казались характеристики. Несколько раз она запрашивала повторной анализ, и только когда убедилась, что показатели снова и снова получаются одинаковыми, сообщила руководству о своём открытии.
И вот тут охренели все. Оказалось, что при вытягивании из раствора цепочки молекул вытянулись вдоль направления волокон и намертво сцепились между собой. Полученные волокна были в 5,4 раз легче стали, но при равном весе образца выдерживали на разрыв усилие в 5 раз большее. Кроме того, они не плавились и сохраняли свойства при температурах до 430°C.
Как вы, наверное, уже догадались, получившийся материал назвали кевлар.
Он оказался великолепен во всех отношениях: не горит, не дымится, не плавится, не токсичен, не взрывоопасен, является электроизолятором. Ткань, полученная из него, легкая, мягкая, гигроскопичная, обеспечивает воздухообмен, вполне комфортна при использовании.
Кроме изначального назначения – армирования шин – кевлар стали использовать в огромном количестве других сфер, где его свойства оказались незаменимыми: спецодежде, спортивном и туристическом снаряжении, обшивке летательных аппаратов и других транспортных средств, бионических протезах, бронежилетах.. и, конечно, в экипировке супергероев.
В 1995 году Стефани Кволек была принята в Национальный зал славы изобретателей в США. За 40 лет работы ученым-исследователем она получила, по разным данным, от 17 до 28 патентов на свои изобретения, так что разработка технологи изготовления кевлара – не единственное ее изобретение. Но точно самое известное и полезное для человечества.
Автор: Карина Соловьёва и CatTech