A Science Odyssey: Ihmiset ja löydöt: Nylon keksitään

Nylon keksitään
1935

Kuva: Wallace Carothers, kuvassa Du Pontin tutkimuskeskuksen työssä

Wallace Carothers oli 32-vuotias, kun hänet nimitettiin Du Pont Corporationin tutkimuskeskuksen johtajaksi. Hän oli sitä ennen opiskellut ja opettanut orgaanista kemiaa ja erikoistunut polymeereihin, molekyyleihin, jotka koostuvat pitkistä ketjuista toistuvista atomiyksiköistä. Polymeerit olivat vähän ymmärrettyjä molekyylejä, kun Carothers aloitti työnsä. Hän edisti merkittävästi niiden rakenteen ja polymerisaation ymmärtämistä, eli sitä, miten nämä pitkäketjuiset molekyylit muodostuvat.

Du Pontin tavoitteena oli perustutkimus, jolla oli mahdollisia teollisia sovelluksia, erityisesti keinotekoisten materiaalien alalla. Carothersin ryhmä tutki ensin asetyleeniperheen kemikaaleja. Hän julkaisi artikkeleita ja sai patentteja, ja vuonna 1931 Du Pont alkoi valmistaa neopreeniä, Carothersin laboratorion luomaa synteettistä kumia (jota käytetään yleisesti märkäpuvuissa).

Synteettistä kuitua alettiin etsiä. Vuoteen 1934 mennessä Carothersilla oli lupaava kehitystyö: Hän yhdisti kemikaalit amiini, heksametyleenidiamiini ja adipiinihappo. Se loi kuituja! Mutta ne olivat heikkoja. Ne olivat muodostuneet kondensaatioreaktiona tunnetussa polymerisaatioprosessissa, jossa yksittäiset molekyylit liittyvät yhteen ja sivutuotteena syntyy vettä. Carothersin läpimurto tapahtui, kun hän huomasi, että reaktiossa syntynyt vesi putosi takaisin seokseen ja oli uusien polymeerien muodostumisen tiellä. Hän muutti laitteistonsa niin, että vesi tislattiin ja poistettiin järjestelmästä. Se toimi!

Carothers sai aikaan kuituja, jotka olivat pitkiä, vahvoja ja hyvin elastisia. Du Pont nimesi tämän tuotteen nailoniksi. Kemistit kutsuivat sitä Nylon 66:ksi, koska adipiinihappo ja heksametyleenidiamiini sisältävät kumpikin 6 hiiliatomia molekyyliä kohti. Kukin molekyyli koostui sadasta tai useammasta toistuvasta hiili-, vety- ja happiatomista, jotka olivat ketjussa. Nailonfilamentissa voi olla miljoona tai useampia molekyylejä, joista jokainen ottaa osan rasituksesta, kun filamenttia venytetään.

Se oli juuri sitä, mitä Du Pont oli toivonut, ja nylon patentoitiin vuonna 1935. Se tuli markkinoille vuonna 1939 ja oli välitön menestys, erityisesti silkin korvaajana sukkahousuissa. Itse asiassa ennen pitkää ”nylonit” ja ”sukat” olivat arkikielessä synonyymejä. Carothers ei osannut aavistaa työnsä laajaa levinneisyyttä – hammasharjojen, siimojen ja alusvaatteiden kaltaisissa kulutustavaroissa tai erikoiskäytössä, kuten kirurgisessa langassa, laskuvarjoissa tai putkissa – eikä myöskään sitä voimakasta vaikutusta, joka sillä oli synteettisten materiaalien kokonaisen aikakauden käynnistämisessä. Hän kuoli huhtikuussa 1937.

Seuraavat ominaisuudet

• Kokeile sinä: Tekniikka kotona