Kevlar

Kevlarul se pare că are aprox. 200 de utilizări: anvelope, vele pentru vase de curse, veste antiglonţ, tobe de marş, conurile de la difuzoare, cabluri şi frânghii, blindaje, căşti de luptă, uniforme de pompieri, echipament pentru scrimă, învelişul care protejează caii picadorilor din arenele cu tauri, linii de suspensie pentru parapante, palete de tenis de masă, rachete de tenis de câmp, fibre optice, instrumente muzicale cu corzi, cabluri pentru poduri suspendate, caroserii de maşini de curse, bordul de atac al profilelor aerodinamice, telefoane mobile, turbine eoliene etc.

Ce face kevlarul atât de versatil, atât de omniprezent? Este vorba de capacitatea sa de a rezista la străpungere, tăiere, abraziune şi căldură. Kevlar este înrudit cu Nomex, acestea fiind poliamide aromatice, care se numesc aramide. Numele chimic complet al Nomex este poli (m-fenilendiamină izoftalamidă), în timp ce Kevlar este poli (p-fenilendiamină tereftalamidă); Nomex este un polimer meta-aramid (m-aramid), în timp ce Kevlar este un polimer para-aramid (p-aramid) (… linişte acolo, în spatele clasei, s-a înţeles, nu?).

Când un glonţ sau un alt proiectil de mare viteză loveşte ţesătura din Kevlar, fibrele „prind” practic proiectilul în timp ce absorb şi disipă energia acestuia. Datorită lanţurilor moleculare complet extinse şi perfect aliniate din fibra Kevlar, materialul oferă o barieră de protecţie puternică împotriva perforării.

Kevlar a fost inventat de către Stephanie Louise Kwolek în 1964 şi a fost folosit din 1971. Kwolek era de origine poloneză şi s-a născut în 1923 în suburbia Pittsburgh din New Kensington, Pennsylvania. Tatăl ei, care era naturalist şi pe care l-a pierdut când avea zece ani, i-a transmis interesul pentru ştiinţă, iar mamei, care era croitoreasă, îi datora interesul pentru designul vestimentar, carieră pe care nu a urmat-o, deoarece, după cum îi spunea mama sa, era prea perfecţionistă, aşa că a decis să devină medic! În 1946, la 21 de ani, Stephanie a obţinut o diplomă de licenţă în chimie la Colegiul Margaret Morrison Carnegie de la Universitatea Carnegie Mellon. A hotărât să se angajeze temporar pentru a strânge bani pentru viitoarele studii de medicină, astfel încât a aplicat pentru un post de chimistă la DuPont, unde a dat un interviu cu directorul de cercetare, William Hale Charch (1898-1958), fiind angajată la unitatea DuPont din Buffalo, New York. Caracterul temporar al angajării a căpătat un statut definitiv, Kwolek lucrând pentru DuPont 40 de ani, mutându-se la sediul central al firmei, în Wilmington, Delaware.

În 1964 lucra la un proiect care urmărea înlocuirea firelor din oţel din structura anvelopelor cu altele mai uşoare şi cel puţin la fel de puternice. În urma experimentelor s-a obţinut un material „subţire, opac şi lăptos”, care, în mod normal ajungea direct la canal. Intuiţia a făcut-o pe Kwolek să insiste pe lângă tehnicianul Charles Smullen să finalizeze procesul de prelucrare şi să testeze fibra obţinută, care s-a dovedit a fi extrem de rezistentă. Astfel, Kevlarul se născuse, cam ca un copil nedorit! Kwolek a obţinut în 1966, brevetul american 3.287.323 pentru invenţia ei, împreună cu Paul Morgan (1911-1992, doctor în chimie organică la Ohio State University). A mai fost implicată în obţinerea de produse precum Spandex, Lycra, Nomex şi Kapton.

S-a pensionat în 1986, după care a ţinut ore cu elevii de liceu, unde, printre altele, desfăşura celebrul experiment, pe care ea îl inventase, cu firul de nailon care putea fi extras dintr-un pahar, la temperatura camerei. S-a concentrat pe încurajarea tinerelor femei în ştiinţe, spunând într-un interviu: „Recomand ca părinţii să-şi încurajeze fiicele să urmeze cariere ştiinţifice, dacă au astfel de înclinaţii, în acelaşi mod în care ar face-o pentru fiii lor. Oportunităţile pentru ambele sexe sunt mult mai mari acum”. Într-un interviu acordat Chemical Heritage Foundation, ea spune: „Când mă uit înapoi la cariera mea, sunt fericită pentru că am avut norocul să fac ceva care a fost de folos omenirii […]. Nu cred că există ceva precum salvarea vieţii oamenilor, care să-ţi aducă o mai mare satisfacţie şi fericire”.

Nu a fost căsătorită niciodată şi nu a câştigat nimic în mod direct de pe urma Kevlar, deoarece brevetele au aparţinut firmei DuPont, a cărei angajată era. A murit la Wilmington, în 2014, la 91 de ani.

Kevlarul, ca şi Nomexul, reacţionează atunci când apar pericolele externe, adică focul şi proiectilele, în rest comportându-se ca nişte materiale aproape normale. Este ca şi cum aceste produse textile ar avea viaţă! Judecând acum într-o cheie umană, nu avem cum să nu ne gândim la ceea ce spunea odată acelaşi Alexandru Paleologu, care constata că trebuie să fim deştepţi din când în când, atunci când trebuie, în rest fiind oameni obişnuiţi!

Prof. univ. dr. ing. Neculai Eugen Seghedin este cadru didactic şi prorector responsabil cu activitatea didactică la Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iaşi