Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено от Стефани Л. Кволек )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Стефани Кволек
Стефани Кволек в Spinning Elements от Гарри Калиша.TIF
Родившийся
Стефани Луиза Кволек

( 1923-07-31 )31 июля 1923 г.
Нью-Кенсингтон , Пенсильвания , США
Умер18 июня 2014 г. (2014-06-18)(90 лет)
Уилмингтон , Делавэр , США
НациональностьАмериканец
Альма-матерУниверситет Карнеги Меллон
ИзвестенКевлар
НаградыМедаль Лавуазье компании DuPont (1995 г.)
Национальная медаль Технологии
Медаль Перкина (1997 г.)
Медаль Говарда Н. Поттса
Научная карьера
ПоляОрганическая химия
УчрежденияDuPont

Стефани Луиза Кволек (31 июля 1923 - 18 июня 2014) была американским химиком , известным изобретением кевлара . Ее карьера в компании DuPont насчитывала более 40 лет. [1] Она открыла первое из семейства синтетических волокон исключительной прочности и жесткости: поли-парафенилентерефталамид. [1] [2]

За свое открытие Кволек была награждена медалью Лавуазье компании DuPont 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 медаль технологий , премию IRI за достижения и медаль Перкина . [5] [6]

Ранняя жизнь и образование [ править ]

Внешнее видео
Стефани Кволек Женщины в химии from video.png
значок видеоСтефани Кволек: «Я не думаю, что есть что-то вроде спасения чьей-то жизни, чтобы принести вам удовлетворение и счастье» , Институт истории науки [1]

Кволек родилась в семье польских иммигрантов в пригороде Питтсбурга Нью-Кенсингтоне , штат Пенсильвания , в 1923 году. [7] Ее отец, Джон Кволек [7] ( польский : Ян Хвалек ), умер, когда ей было десять лет. [8] Он был натуралистом по призванию, и Кволек часами проводил с ним, когда был ребенком, исследуя мир природы. [1] Она приписывала свой интерес к науке ему, 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 решил стать врачом. [3][7] [8]

В 1946 году Стефани получил степень бакалавра наук по специальности химии с Маргарет Моррисон Карнеги колледжа из Университета Карнеги - Меллона . Она планировала стать врачом и надеялась, что сможет заработать достаточно денег на временной работе в области химии, чтобы посещать медицинскую школу. [8]

Карьера DuPont [ править ]

Уильям Хейл Чарч, будущий наставник, предложил Кволеку место на предприятии DuPont в Буффало, штат Нью-Йорк , в 1946 году. [9] Dupont, химическая компания, пытается найти полимерное волокно на нефтяной основе, которое было бы легче и прочнее, чем сталь. радикальные шины, были вакансии, так как многие мужчины сражались за границей на войне. Они только что представили нейлон незадолго до Второй мировой войны, которая быстро стала процветающей и конкурентоспособной отраслью. В то время как война бушевала за границей, у солдат не было бронежилетов, чтобы носить их в бою, поскольку никакое оборудование, которое было достаточно прочным, чтобы остановить пулю даже из пехотных винтовок, не было достаточно легким, чтобы носить в бою. Сталь была единственной броней, используемой на танках, и, несмотря на то, насколько она была тяжелой, ее все же можно было пробить специальным оружием. [10]

Кволек намеревался только временно поработать в DuPont, чтобы собрать деньги на учебу. Когда работа показалась ей интересной, она решила остаться и в 1950 году переехала в Уилмингтон, штат Делавэр , вместе с DuPont. [9] В 1959 году она получила награду Американского химического общества (ACS) за публикацию , первую из многих наград. [5] [11] [12] В статье, The Нейлон Веревка Трик , [13] показано , способ получения нейлона в химическом стакане при комнатной температуре. Это все еще обычный эксперимент в классе [14], и процесс был распространен на высокомолекулярные полиамиды. [15]В 1985 году Кволек и его сотрудники запатентовали метод получения полимеров PBO и PBT. [16] Поскольку Dupont находилась на переднем крае полимерных технологий и инноваций, Кволек так и не смогла расширить свою позицию и всю свою карьеру посвятила исследованиям в Dupont. За свою 40-летнюю карьеру в Dupont Кволек подала 28 патентов. Помимо знаменитого кевлара, она внесла свой вклад в такие продукты, как Spandex, Lycra, Nomex и Kapton. (Mit) Она продолжала работать консультантом Dupont даже после выхода на пенсию в 1986 году и стала первой женщиной, получившей медаль Лавуазье компании. для исследований в 1995 г.

Она участвовала в нескольких проектах, включая поиск новых полимеров, а также новый процесс конденсации, который происходит при более низких температурах - примерно от 0 ° до 40 ° C. Процесс конденсационной полимеризации в расплаве, используемый, например, для получения нейлона, вместо этого проводился при температуре более 200 ° C. Процессы поликонденсации при более низких температурах, в которых используются очень быстро реагирующие промежуточные соединения, позволяют получать полимеры, которые нельзя расплавить и которые начинают разлагаться только при температурах выше 400 ° C.

Кевлар [ править ]

Кволек наиболее известна своими работами в 1950-х и 60-х годах с арамидами, или «ароматическими полиамидами», типом полимера, из которого можно производить 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 наличия объемных бензольных (или «ароматических») колец в их молекулярных цепях, но что они будут иметь должны быть приготовлены из раствора, потому что они плавятся только при очень высоких температурах. Кволек определил растворители и условия полимеризации, подходящие для получения поли-м-фениленизофталамида, соединения, которое DuPont выпустила в 1961 году в качестве огнестойкого волокна под торговым названием Nomex. Затем она расширила свою работу на поли-п-бензамид и поли-п-фенилентерефталамид.она отметила, что молекулярные структуры в растворе были очень регулярными. Из этих двух «жидкокристаллических полимеров» (впервые изготовленных) были спрядены волокна, которые продемонстрировали беспрецедентную жесткость и прочность на разрыв. Инновационный полимер Поли-п-фенилентерефталамид был коммерчески выпущен под названием Кевлар.

Работая в DuPont, Кволек изобрел кевлар . [8] В 1964 году, в ожидании нехватки бензина, ее группа начала поиск легкого, но прочного волокна для замены стали, используемой в шинах. [3] [8] Полимеры, с которыми она работала в то время, поли-п-фенилентерефталат и полибензамид, [17] образовывали жидкие кристаллы, находясь в растворе, который в то время нужно было формовать из расплава при температуре выше 200 ° C. (392 ° F), что давало более слабые и менее жесткие волокна. Уникальный метод в ее новых проектах и ​​процессе полимеризации с конденсацией расплава заключался в снижении этих температур до 0-40 ° C (32-104 ° F). [8]

Как она позже объяснила в своем выступлении в 1993 году: [18]

Раствор был необычно (низкая вязкость), мутным, опалесцирующим при перемешивании и выглядел как пахта. Обычные полимерные растворы обычно прозрачны или полупрозрачны и имеют вязкость, более или менее близкую к патоке. Раствор, который я приготовил, выглядел как дисперсия, но его можно было полностью фильтровать через фильтр с тонкими порами. Это был жидкокристаллический раствор, но в то время я этого не знал.

Такой мутный раствор обычно выбрасывали. Тем не менее, Квольки уговорили техник Чарльз Smullen, который управлял фильерами , чтобы испытать ее решение. Она была поражена, обнаружив, что новое волокно не ломается, в отличие от нейлона. Кевлар был не только прочнее нейлона, но и в пять раз прочнее стали по весу. И ее руководитель, и директор лаборатории [ необходима цитата ] поняли значение ее открытия, и быстро возникла новая область химии полимеров . К 1971 году был представлен современный кевлар. [8]Кволек узнал, что волокна можно сделать еще прочнее путем их термической обработки. Молекулы полимера в форме стержней или спичек высоко ориентированы, что придает кевлару необычайную прочность. Кволек продолжил исследования термотропных производных кевлара, содержащих алифатические и хлорные группы. [19]

Применение кевлара [ править ]

Кволек не очень участвовал в разработке практических приложений кевлара. [20] После того, как топ - менеджеры DuPont сообщили о находке, они сразу же назначить целую группу к работе по различным аспектам,»сказала она. Тем не менее, Квольки продолжила химию исследование производных кевлара для DuPont. [21] Она также не прибыли от Продукция DuPont, поскольку она подписала патент на кевлар компании. [22]

Кевлар используется в качестве материала более чем для 200 применений, включая теннисные ракетки, лыжи, парашютные стропы, лодки, самолеты, канаты, тросы и пуленепробиваемые жилеты . [1] Он использовался для изготовления автомобильных шин, сапог пожарных, хоккейных клюшек, устойчивых к порезам перчаток и бронированных автомобилей. Он также использовался для защиты строительных материалов, таких как материалы для защиты от бомб, безопасные помещения для ураганов и укрепления мостов. [22] За неделю после смерти Кволека был продан миллионный пуленепробиваемый жилет из кевлара. [23] Кевлар также используется для создания сотовых телефонов; Motorola «s Droid RAZR имеет Uni тело кевлара. [24]

Награды и награды [ править ]

За открытие кевлара Кволек была награждена медалью Лавуазье компании DuPont за выдающиеся технические достижения в 1995 году как «стойкий экспериментатор и образец для подражания, чье открытие жидкокристаллических полиамидов привело к созданию кевларовых арамидных волокон». [25] [26] На момент своей смерти в 2014 году она все еще была единственной сотрудницей, удостоенной этой чести. [27] Ее открытие принесло компании DuPont , в то время ее работодателем, несколько миллиардов долларов дохода , но она никогда не получала от этого непосредственной финансовой выгоды. [22]

В 1980 году Кволек получил Премию пионера химии от Американского института химиков и премию Американского химического общества за творческие изобретения . [5] В 1995 году [9] [28] Кволек был добавлен 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 Американского химического общества. [29] В 2003 году она была занесена в Национальный зал женской славы . [7]

Она была удостоена почетных степеней Университета Карнеги-Меллона (2001 г.) [30] Вустерского политехнического института (1981 г.) [5] и Университета Кларксона (1997 г.). [31]

Королевское химическое общество - Премия Стефани Л. Кволек (2014)

Королевское химическое общество предоставляет двухгодичную «Стефани L Кволек Award», «признать исключительный вклад в области химии материалов из ученого , работающих за пределами Великобритании». [32]

Кволек отмечен как один из 175 лиц химии Королевского химического общества . [33]

Star Trek Электронная книга новелла Звездного Корпуса инженеров # 30: Иштар Растущие ссылки Шаттл имени Кволек.

Выход на пенсию [ править ]

В 1986 году Кволек ушел на пенсию в качестве научного сотрудника DuPont. Ближе к концу своей жизни она консультировала DuPont и работала как в Национальном исследовательском совете, так и в Национальной академии наук. [9] За 40 лет работы в качестве ученого-исследователя она подала и получила 17 [20] или 28 патентов. [28]

Она часто занималась обучением студентов химии. [22] Она также разработала и написала о многочисленных демонстрациях в классе, которые до сих пор используются в школах [ когда? ] , например трюк с нейлоновой веревкой . [34]

Кволек умер 18 июня 2014 года в возрасте 90 лет. [35]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e "Женщины в химии - Стефани Кволек" . Институт истории науки . Проверено 13 июня 2013 года .
  2. ^ Полностью ароматическое карбоциклическое поликарбонамидное волокно . В 1974 г. Стефани Кволек получила оригинальный патент на кевлар.
  3. ^ a b c Дэн Самородницкий, «Вы можете поблагодарить химика Стефани Кволек за пуленепробиваемые жилеты и штаны для йоги», Смитсоновский институт , 21 августа 2019 г.
  4. ^ a b «Цитата, присуждение степени почетного доктора наук Стефани Луизе Кволек» . Университет Делавэра . UDaily. 31 мая 2008 года в архив с оригинала на 24 мая 2009 года . Проверено 24 мая 2009 года .
  5. ^ a b c d Бенсод-Винсент, Бернадетт (21 марта 1998 г.). Стефани Л. Кволек, стенограмма интервью, проведенного Бернадетт Бенсауд-Винсент в Уилмингтоне, Делавэр, 21 марта 1998 г. (PDF) . Филадельфия: Фонд химического наследия .
  6. ^ "SCI Perkin Medal" . Институт истории науки . Проверено 24 марта 2018 года .
  7. ^ a b c d "Стефани Кволек" . Сойлент Коммуникации. Архивировано из оригинала на 24 мая 2009 года . Проверено 24 мая 2009 года .
  8. ^ a b c d e f g "Изобретая современную Америку: понимание - Стефани Кволек" . Лемельсон - программа Массачусетского технологического института . Архивировано из оригинала на 24 мая 2009 года . Проверено 24 мая 2009 года .
  9. ^ a b c d «Изобретай сейчас» . Национальный зал славы изобретателей. Архивировано из оригинала на 24 мая 2009 года . Проверено 24 мая 2009 года .
  10. ^ Domonoske, Камила (20 июня 2014). «Стефани Кволек, химик, создавший кевлар, умирает в возрасте 90 лет» . NPR .
  11. Перейти ↑ Ferguson, Raymond C. (4 мая 1986 г.). Стефани Луиза Кволек, стенограмма интервью, проведенного Раймондом К. Фергюсоном в Шарпли, Делавэр, 4 мая 1986 г. (PDF) . Филадельфия: Центр истории химии Бекмана .
  12. ^ Росситер, Маргарет В. (1998). Женщины-ученые в Америке . Балтимор, Мэриленд: Издательство Университета Джона Хопкинса . п. 267. ISBN. 0-8018-5711-2. Проверено 24 мая 2009 г. - через Google Книги .
  13. ^ Морган, PW; Кволек, SL (1959). «Межфазная поликонденсация. II. Основы образования полимеров на границах раздела жидкостей». Журнал науки о полимерах . 40 (137): 299–327. Bibcode : 1959JPoSc..40..299M . DOI : 10.1002 / pol.1959.1204013702 .
  14. ↑ Карлсон, Майкл (28 июня 2014 г.). "Некролог Стефани Кволек" . Хранитель .
  15. ^ Морган, PW; Кволек, SL (1975). «Полиамиды из фенилендиаминов и алифатических диацидов». Макромолекулы . 8 (2): 104–111. Bibcode : 1975MaMol ... 8..104M . DOI : 10.1021 / ma60044a003 .
  16. ^ США 4608427 , Суини, W. & Кволек, SL, «ПБО и ПБТ полимеры», выпущенные 1986-08-26, присвоенные дю Пон де Немур, EI и Ко, США. 
  17. ^ "Стефани Луиза Кволек Биография" . Букрагс. Архивировано из оригинала на 24 мая 2009 года . Проверено 24 мая 2009 года .
  18. ^ Bregar, Билл (20 июня 2014). "Некролог изобретателя кевлара Стефани Кволек" . Пластиковые новости . Проверено 21 июня 2014 года .
  19. ^ Kwolek, SL; Луиза, Р.Р. (1986). «Термотропные жидкие кристаллические ароматические / циклоалифатические полиэфиры и волокна». Макромолекулы . 19 (7): 1789–1796. Bibcode : 1986MaMol..19.1789K . DOI : 10.1021 / ma00161a002 .
  20. ^ а б Куинн, Джим. «Я мог быть творческим и работать так усердно, как я хотел» . Издательство "Американское наследие". Архивировано из оригинала на 24 мая 2009 года . Проверено 24 мая 2009 года .
  21. ^ Морган, Пол У .; Плетчер, Терри С.; Кволек, Стефани Л. (29 августа 1984 г.). «Ароматические азометиновые полимеры и волокна» . Полимеры для волокон и эластомеров . Американское химическое общество . С.  103-114 . DOI : 10.1021 / Б.К.-1984-0260.ch007 . ISBN 9780841208599.
  22. ^ a b c d Пирс, Джереми (21 июня 2014 г.). «Стефани Л. Кволек, изобретательница кевлара, умерла в возрасте 90 лет» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 21 июня 2014 года .
  23. ↑ Ньюкомб, Алисса (20 июня 2014 г.). «Изобретатель кевлара Стефани Кволек умерла в возрасте 90 лет» . Доброе утро, Америка - через Yahoo! Новости .
  24. ^ Covert, Адриан; Роуз, Брент (18 октября 2011 г.). «Motorola Droid RAZR: самый тонкий из всех. Кевлар. Защита от брызг. Да» . Gizmodo . Проверено 22 июня 2014 года .
  25. ^ «Добро пожаловать в глобальное сотрудничество: медаль Лавуазье за ​​технические достижения» (PDF) . DuPont . Проверено 22 июня 2014 года .
  26. ^ «Ученые Дюпон удостоены медалей Лавуазье за ​​технические достижения» (пресс-релиз). PRNewswire . 27 апреля, 1995. Архивировано из оригинала 9 июля 2014 года . Проверено 22 июня 2014 г. - через TheFreeLibrary .
  27. ^ "Изобретатель кевлара Стефани Кволек умирает" . BBC News . 21 июня 2014 . Проверено 29 декабря 2019 года .
  28. ^ а б «История кевлара - Стефани Кволек» . Компания "Нью-Йорк Таймс" . About.com . Архивировано из оригинала на 24 мая 2009 года . Проверено 24 мая 2009 года .
  29. ^ «JCE Online: Биографические снимки: Снимок» . Журнал химического образования . Американское химическое общество . Архивировано из оригинала на 24 мая 2009 года . Проверено 24 мая 2009 года .
  30. ^ «Некролог: выпускница Карнеги-Меллона и изобретатель Зала славы Стефани Кволек умирает в возрасте 90 лет» . Новости Карнеги-Меллона . Университет Карнеги Меллон. 20 июня 2014 . Проверено 7 октября 2014 года .
  31. ^ "Почетные степени" . Университет Кларксона . Архивировано из оригинального 12 октября 2014 года . Проверено 7 октября 2014 года .
  32. ^ "Премия RSC Стефани Л. Кволек" . Королевское химическое общество . Проверено 14 ноября 2014 года .
  33. ↑ Марр, Изобель (июль 2015 г.). "Стефани Кволек | 175 лиц химии" . Королевское химическое общество . Проверено 24 июля 2015 года .
  34. ^ Морган, Пол У .; Кволек, Стефани Л. (апрель 1959 г.). «Уловка с нейлоновой веревкой: демонстрация конденсационной полимеризации». Журнал химического образования . 36 (4): 182. Bibcode : 1959JChEd..36..182M . DOI : 10.1021 / ed036p182 .
  35. ^ "Изобретатель кевлара Стефани Кволек умирает в возрасте 90 лет" . Delawareonline.com . Проверено 19 июня 2014 года .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Эдвин Брит Вайкофф (апрель 2008 г.), « Остановка пуль с помощью нити»; Стефани Кволек и ее невероятное изобретение , Enslow Elementary, ISBN 9780766028500, OCLC  74029319 , OL  10937083M , 076602850X

Внешние ссылки [ править ]

Ресурсы библиотеки о
Стефани Кволек
  • Ресурсы в вашей библиотеке
  • Ресурсы в других библиотеках
Стефани Кволек
  • Ресурсы в вашей библиотеке
  • Ресурсы в других библиотеках

СМИ, связанные со Стефани Кволек на Викискладе?

  • Стефани Кволек в компании известных женщин-изобретателей
  • «Женщины в химии - Стефани Кволек (видео)» . Институт истории науки .
  • Фергюсон, Раймонд С. (4 мая 1986 г.). Стефани Луиза Кволек, стенограмма интервью, проведенного Раймондом К. Фергюсоном в Шарпли, Делавэр, 4 мая 1986 г. (PDF) . Филадельфия: Центр истории химии Бекмана .
  • Бенсауд-Винсент, Бернадетт (21 марта 1998 г.). Стефани Л. Кволек, стенограмма интервью, проведенного Бернадетт Бенсауд-Винсент в Уилмингтоне, Делавэр, 21 марта 1998 г. (PDF) . Филадельфия: Фонд химического наследия .
  • Устное историческое интервью со Стефани Л. Кволек (1986) из цифровых коллекций Института истории науки
  • Устное историческое интервью со Стефани Л. Кволек (1998) из цифровых коллекций Института истории науки
  • Документы Стефани Л. Кволек в музее и библиотеке Хэгли .
  • Стефани Кволек снимает фотографии и видеозаписи в музее и библиотеке Хэгли .
  • Стефани Кволек фотографирует в музее и библиотеке Хэгли .