Stephanie Kwolek

Stephanie Louise Kwolek (31 de julio de 1923 – 18 de junio de 2014) fue una química americana conocida por haber inventado el Kevlar. De origen polaco, su carrera en la empresa DuPont duró más de 40 años. Descubrió la primera de una familia de fibras sintéticas de excepcional resistencia y rigidez: la poli-parafenilenoteraftalamida.

Stephanie Kwolek en un microscopio polarizador
Stephanie Kwolek en un microscopio polarizador

Por su descubrimiento, Kwolek recibió la Medalla Lavoisier de la compañía DuPont por sus destacados logros técnicos. A partir de agosto de 2019, fue la única empleada que recibió ese honor. En 1995 se convirtió en la cuarta mujer que se incorporó al Salón de la Fama de los Inventores Nacionales. Stephanie Kwolek ganó numerosos premios por su trabajo en la química de polímeros, entre ellos la Medalla Nacional de Tecnología, el Premio al Logro del IRI y la Medalla Perkin.

Juventud e inicio de su carrera

Stephanie Kwolek nació en New Kensington, Pennsylvania. Su padre, que murió cuando ella tenía 10 años, era naturalista por vocación. Pasó muchas horas con él explorando los bosques y campos cercanos a su casa y llenando álbumes de recortes con hojas, flores silvestres, semillas, hierbas y descripciones pertinentes.

De su madre, primero ama de casa y luego por necesidad una mujer trabajadora, Kwolek heredó el amor por las telas y la costura. En un momento pensó que podría convertirse en diseñadora de moda, pero su madre le advirtió que probablemente se moriría de hambre en ese negocio porque era muy perfeccionista. Más tarde, Kwolek se interesó en la enseñanza y luego en la química y la medicina.

La universidad y DuPont

Cuando se graduó en la universidad femenina (Margaret Morrison Carnegie College) de la Universidad Carnegie Mellon, solicitó un puesto como química en la Compañía DuPont, entre otros lugares.

Su entrevista de trabajo con W. Hale Charch, que había inventado el proceso para hacer el celofán impermeable y que por entonces era director de investigación, fue memorable. Después de que Charch indicara que le haría saber en unas dos semanas si se le ofrecería un trabajo, Kwolek le preguntó si podía tomar una decisión antes, ya que ella tenía que responder en breve a otra oferta.

Charch llamó a su secretaria y en presencia de Kwolek dictó una carta de oferta. En años posteriores sospechó que su asertividad influyó en su decisión a su favor. En DuPont la investigación sobre polímeros en la que trabajaba era tan interesante y desafiante que decidió abandonar sus planes para la escuela de medicina y hacer de la química una carrera de por vida.

Se involucró en varios proyectos, incluyendo la búsqueda de nuevos polímeros, así como un nuevo proceso de condensación que se lleva a cabo a temperaturas más bajas, alrededor de 0° a 40°C. El proceso de polimerización por condensación de fusión utilizado en la preparación del nailon, por ejemplo, se realizó en cambio a más de 200°C. Los procesos de policondensación a baja temperatura, que emplean intermediarios de reacción muy rápida, permiten preparar polímeros que no pueden fundirse y sólo comienzan a descomponerse a temperaturas superiores a los 400°C.

Kwolek en búsqueda de súper fibras

Kwolek tenía 40 años cuando DuPont le pidió que buscara la siguiente generación de fibras capaces de funcionar en condiciones extremas. Esta tarea implicaba preparar intermediarios, sintetizar poliamidas aromáticas de alto peso molecular, disolver las poliamidas en solventes e hilar estas soluciones en fibras.

Descubrió inesperadamente que bajo ciertas condiciones un gran número de las moléculas de estas poliamidas en forma de varilla se alinean en paralelo, es decir, forman soluciones cristalinas líquidas, y que estas soluciones pueden ser hiladas directamente en fibras orientadas de muy alta resistencia y rigidez.

Stephanie Kwolek con una muestra de solución de poliamidas
Stephanie Kwolek con una muestra de solución de poliamidas

Estas soluciones de poliamida no se parecen a ninguna solución de polímero previamente preparada en el laboratorio. Eran inusualmente fluidas, turbias y de apariencia similar al suero de leche, y se volvían opalescentes cuando se agitaban.

El responsable del equipo de hilado se negó inicialmente a procesar la primera de estas soluciones porque temía que la turbidez se debiera a la presencia de partículas que taparan los diminutos agujeros (de 0,001 pulgadas de diámetro) de la hilera. Finalmente fue persuadido a procesarla, y para su sorpresa, se obtuvieron sin dificultad fibras fuertes y rígidas. Después de este avance, muchas fibras fueron hiladas de soluciones cristalinas líquidas, incluyendo la fibra amarilla de Kevlar.

Stephanie Kwolek y otros miembros del grupo de DuPont que desarrolló el Kevlar. De izquierda a derecha: Kwolek, Herbert Blades, Paul W. Morgan y Joseph L. Rivers Jr.
Stephanie Kwolek y otros miembros del grupo de DuPont que desarrolló el Kevlar. De izquierda a derecha: Kwolek, Herbert Blades, Paul W. Morgan y Joseph L. Rivers Jr.

El Kevlar ha llegado a salvar vidas como una armadura ligera para la policía y el ejército; a transmitir mensajes a través del océano como protector del cable de fibra óptica submarino; a suspender puentes con cuerdas súper fuertes; y a ser usado en innumerables aplicaciones más, desde ropa protectora para atletas y científicos hasta canoas, tambores y sartenes.

Reconocimientos, premios y curiosidades

Por su descubrimiento del Kevlar, Kwolek fue galardonada con la Medalla Lavoisier de la compañía DuPont por sus destacados logros técnicos en 1995, como “Experimentalista persistente y modelo a seguir cuyo descubrimiento de las poliamidas cristalinas líquidas dio lugar a las fibras de aramida de Kevlar”. En el momento de su muerte, en 2014, todavía era la única empleada que recibía ese honor.] Su descubrimiento generó varios miles de millones de dólares de ingresos para DuPont, siendo su empleador en ese momento, pero nunca se benefició directamente de él financieramente.

En 1980, Kwolek recibió el Premio al Pionero Químico del American Institute of Chemists, y un Premio a la Invención Creativa de la American Chemical Society. En 1995, Kwolek se incorporó al Salón de la Fama de los Inventores Nacionales. En 1996, recibió la Medalla Nacional de Tecnología y el Premio al Logro del IRI. En 1997, recibió la Medalla Perkin de la American Chemical Society. En 2003, fue incorporada al Salón Nacional de la Fama de las Mujeres.

Recibió títulos honoríficos de la Universidad Carnegie Mellon (2001), del Instituto Politécnico de Worcester (1981) y de la Universidad Clarkson (1997).

La Royal Society of Chemistry concede un “Premio Stephanie L Kwolek” bienal, “para reconocer las contribuciones excepcionales en el área de la química de materiales de un científico que trabaja fuera del Reino Unido”.

Kwolek aparece como uno de los 175 rostros de la química de la Real Sociedad de Química.

El libro electrónico de Star Trek, novela del Cuerpo de Ingenieros de la Flota Estelar #30: Ishtar Rising, hace referencia a un transbordador llamado Kwolek.

Royal Society of Chemistry – Premio Stephanie L Kwolek
Royal Society of Chemistry – Premio Stephanie L Kwolek

Jubilación

En 1986, Stephanie Kwolek se retiró como investigador asociado de DuPont. Hacia el final de su vida, fue consultora para DuPont, y sirvió tanto en el Consejo Nacional de Investigación como en la Academia Nacional de Ciencias. Durante sus 40 años como científica de investigación, presentó y recibió entre 17 a 28 patentes.

A menudo daba clases de química a los estudiantes. También ideó y escribió sobre numerosas demostraciones de clase que todavía se utilizan en las escuelas hoy en día, como el truco de la cuerda de nylon.

Kwolek murió a la edad de 90 años el 18 de junio de 2014.

Para más información Stephanie L. Kwolek