
Wallace Hume Carothers (abril 27, 1896 hasta abril 29, 1937) era un americano químico, inventor y el líder de la química orgánica en DuPont , le atribuye la invención del nylon.
Carothers fue un líder de grupo en la Estación Experimental de DuPont laboratorio, cerca de Wilmington, Delaware , donde la mayoría de los polímeros se llevó a cabo la investigación. Carothers fue un químico orgánico que, además de nylon primero en desarrollo, también ayudó a sentar las bases de neopreno . Después de recibir su doctorado, fue profesor en varias universidades antes de que él fue contratado por DuPont para trabajar en la investigación fundamental.
Se casó con Helen Sweetman el 21 de febrero de 1936. Carothers había sido perturbada por períodos de depresión mental desde su juventud. A pesar de su éxito con nylon, que sentía que no había logrado mucho y se había quedado sin ideas. Su descontento se agravó por la muerte de su hermana, Isobel, y en la noche del 28 de abril de 1937 se registró en una habitación de hotel de Filadelfia y se suicidó tomando un cóctel de jugo de limón mezclado con cianuro de potasio. Su hija, Jane, nació siete meses después el 27 de noviembre de 1937.
(Esto dice la horrorosa traducción de la wikipedia. Es más extensa, pero no profundiza en la persona, ni en su muerte, ni en la caducidad programada del nylon actual)
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Vladimir HENZL dice:
Ya a principios de este siglo algunos químicos descubrieron que era posible fabricar fibras sintéticas a partir de compuestos obtenidos por destilación seca de la hulla. Sin embargo, ninguno de ellos creyó que este descubrimiento tuviera más valor que cualquier dato químico que se puede alcanzar en un laboratorio, pero que no puede ser punto de partida de una fabricación industrial. Los documentos que describían este descubrimiento quedaron unos 30 años en las bibliotecas empolvadas y en los cajones de las mesas de trabajo. Hasta que un día cierto joven decidió examinar a fondo las posibilidades de fabricar fibras sintéticas partiendo del alquitrán de hulla. Se llamaba Wallace Carothers. Tenía 32 años entonces, en el año 1928. Este químico trataba de convertir alguna sustancia de bajo peso molecular en materia de alto peso molecular. Se sabe que se puso a experimentar con doscientas clases distintas de sustancias, hasta que al final tuvo éxito, después de años de vanos esfuerzos.
Una vez calentó una mezcla de ácido adípico y hexametilendiamina a una temperatura de 300° C. Se pueden preparar estos dos compuestos a partir del benceno que, como vimos en el primer capítulo de este libro, se forma en la destilación seca de la hulla. Carothers calentó su mezcla, pero excluyendo la entrada del aire. Para ello llenó de nitrógeno los aparatos de vidrio que utilizó para su experimento. Calentó la mezcla durante varias horas hasta que se fundió todo el contenido de los aparatos. Luego destiló el agua formada durante la fusión, y en el fondo de los aparatos quedó una materia lechosa turbia. Carothers la examinó con mucho cuidado, le metió un alambre y tiró: la materia se alargaba, y mientras más adelgazaba, más firme se hacía.
Esto era notable, pero lo más extraordinario era que la fibra delgada se solidificaba al aire sin ningún baño especial. Hasta entonces, como lo vimos, pocos habían logrado fabricar una fibra sintética sin baño final.
El joven químico estaba sorprendido: la fibra delgada, en lugar de romperse, era tan tenaz como un alambre de acero. Carothers era un químico extraordinariamente inteligente, con capacidades asombrosas, y sobre todo un hombre de una paciencia poco común y de fuerte voluntad. Repitió el experimento. El resultado fue el mismo. No había dudas. El joven había descubierto una nueva sustancia que se podía utilizar para la fabricación de fibras sintéticas como nadie en el mundo las había fabricado hasta entonces. Carothers subrayó la fecha 28 de febrero de 1935 en su calendario, y acuñó la expresión "polímero 66", porque en las dos sustancias químicas que se unen en la nueva fibra ácido adípico y hexametilendiamina hay seis átomos de carbono por molécula. Sólo después de algún tiempo recibió esta fibra el nombre de nylon. Se cuenta una historieta acerca de esto. No sé si es verdadera. La cuento sólo porque es curiosa.
Dicen que un día llamó a Carothers el director de la fábrica donde trabajaba el joven inventor, y le dijo claramente que no le gustaba el nombre del polímero 66.
- Eso no quiere decir nada; necesitamos algo que suene bien, un nombre que la gente pueda recordar fácilmente dijo el director.
Carothers pensó un momento.
- Aquí lo tiene: nylon.
- ¿Qué es eso, oiga? ¿Cómo se le ocurrió eso? preguntó el director, sorprendido.
Carothers sonrió:
- Son las iniciales de las palabras de la frase: Now you lousy old Niponese.
El director se sonrió y aceptó el nuevo nombre de la fibra. Según parece, es así como la palabra nylon, mundialmente conocida, remplazó a polímero 66. Por lo menos es lo que se dice. A lo mejor es cierto que buscaron simplemente un nombre fácil de recordar y que sonara bien.
Pero ya habían pasado algunos años desde el momento que se empezó a fabricar la nueva fibra industrialmente. Y no fue nada sencillo fabricarla. Fue necesario superar muchas dificultades técnicas, y así no aparecieron primero en el mercado medias o ropa hechas con esta fibra sintética, sino cepillos de dientes. Sólo las bombas soltadas por los aviones que llevaban sobre sus alas los símbolos del Sol Naciente, el día 7 de diciembre de 1941, sobre la armada estadounidense que dormitaba en las aguas de la isla de Oahu, ayudaron a vencer todos los obstáculos. El nylon se empezó a fabricar en grandes cantidades y para propósitos que nadie hubiera ni siquiera soñado en la época que Wallace Carothers vio por primera vez la materia lechosa y turbia, en su laboratorio.
Esta fibra de materia plástica, producto del carbón negro corriente, de la paciencia poco común y de la curiosidad del químico, es hoy parte indispensable de nuestra vida cotidiana.
Se fabrican con ella no sólo cepillos de dientes, redes de pescar, paracaídas militares, vestidos, medias, hilos que usa el cirujano para coser heridas, batas de trabajo, máscaras, ropa interior, sino también cuerdas para las raquetas de tenis.
El nylon es pariente del silón checoslovaco, del perlón alemán, del caprón soviético, del mirlón suizo, del estelón polaco, del celón inglés. ¿Preguntan ustedes por qué? Pues porque se equivocó Wallace Carothers durante uno de sus experimentos.
10. El error que costó millones
Ya dijimos que Wallace Carothers era muy concienzudo y extraordinariamente preciso, y que trataba de investigar todo compuesto que acaso pudiera cambiarse en materia de alto peso molecular para la fabricación de fibras sintéticas. La empresa estadounidense Du Pont, donde trabajaba Carothers, hacía patentar en seguida todos los inventos de éste y vendía bien caro a otras fábricas los derechos de patente por el método de producción que había inventado Carothers.
Dicen que incluso el maestro carpintero se da un martillazo a veces. De la misma manera se puede equivocar también un maestro en química. Carothers, eminente químico, se equivocó terriblemente. Veamos cómo.
La lactama es uno de los productos derivados del alquitrán de hulla. Carothers trató también de fabricar fibras a partir de este compuesto, como lo hizo con decenas de otras sustancias. (Recuérdese además que este químico trataba de transformar materias de bajo peso molecular en materias de alto peso molecular.) Pero no le salió bien el experimento con la lactama. Por eso escribió en uno de sus trabajos que no se puede fabricar fibra sintética a partir de la lactama. Y una sola frase ("La lactama no se polimeriza en la reacción que forma normalmente las poliamidas, ya se utilicen o no catalizadores durante la operación") costó una fortuna a la empresa de Carothers. Tal vez la frase en cuestión parezca incomprensible. En resumen quiere decir: "Hagas lo que hagas, si quieres convertir la lactama en materia de alto peso molecular, aunque pidas ayuda a alguna otra materia, o catalizar, que facilita la reacción química, no conseguirás nada".
Los químicos de todo el mundo leyeron esta frase de Carothers, y la entendieron muy bien. Fue un verdadero reto. Como un caballero de la Edad Media, el químico moderno había desafiado a sus rivales, los demás químicos. Y éstos le hicieron frente. Uno de ellos, el alemán Paul Schlach, consiguió en 1937 lo que no pudo conseguir Wallace Carothers: convertir la lactama en una materia muy parecida a la que utilizó el químico estadounidense para fabricar su fibra de nylon. Una grieta peligrosa que había abierto en la muralla de los derechos de patente de la empresa Du Pont, para la que trabajaba Carothers. Los alemanes, y luego todo los demás empezaron a fabricar fibras artificiales a partir de la lactama según el método de Schlach, y no siguiendo los métodos patentados por Carothers. Sólo después de algún tiempo el mundo supo con asombro que Carothers había escrito aquella frase infeliz, porque el compuesto que había utilizado para preparar su lactama, el ácido aminocaproico, no estaba bastante puro.
11. ¿Casualidad o plan preciso?
Planteemos todavía otra cuestión: ¿Carothers descubrió por casualidad el secreto del nylon, como, por ejemplo, el tejedor sajón Keller había descubierto la fabricación de papel a partir de madera? De ningún modo. Wallace Carothers persiguió su meta inexorablemente, metódicamente, según un plan preciso de investigación, y poseía grandes conocimientos químicos. Sabía muy bien cómo cambiar las materias de bajo peso molecular en materias de alto peso molecular. Sabía que el hecho de hilar el producto que quedaba en la vasija de reacción, convirtiéndolo en hilitos delgados, imponía cierto orden a las moléculas del hilo: ya no podían éstas ponerse donde se les antojara, sino que se volvían soldados disciplinados bien formados uno al lado del otro, uno junto al otro, firmemente unidos. Allí está precisamente el secreto de la flexibilidad y solidez de la fibra de nylon: en la cohesión asombrosa de las moléculas.
Aprendamos además esto: llamamos policondensación a una reacción como la que se realiza en la fabricación del nylon entre el ácido adípico y la hexametilendiamina. Es una transformación de materias de bajo peso molecular en sustancias de alto peso molecular, durante la cual se elimina algo (en nuestro caso, agua). Si no queda nada que eliminar en tal trasformación (y esto pasa en el caso de muchas reacciones químicas), se trata entonces de lo que se llama polimeración. Y ahora, la última sorpresa. Hay que saber que lo que pasa en la vasija de reacción en el laboratorio, pasa también en el cuerpo humano. En éste las proteínas se forman de la misma manera. Hay quien dice incluso que los químicos imitaron precisamente la condensación y polimerización del cuerpo humano. Pero no hay que creerles.
12. Tobera en lugar de alambre
Recordemos que cuando Carothers descubrió una materia lechosa y turbia en el fondo del recipiente de vidrio, metió en ella un alambre y tiró, para que se formara una hebra muy fina. Ahora se procede de un modo algo distinto durante la fabricación del nylon. Al salir directamente del recipiente de reacción, el polímero que así se llama el producto final de alto peso molecular es sometido a una presión de nitrógeno para expulsarlo por toberas con orificios muy pequeños. La fibra que se forma, por solidificación al aire, se enrolla en seguida en un tambor rotatorio, y precisamente al enrollarse rápidamente y estirarse adquiere solidez y elasticidad considerables.
La fibra de nylon es muy brillante y ligera, y se rompe sólo al ser sometida a una tracción de 51 kg por milímetro cuadrado.
Tiene otra propiedad, y es una propiedad inestimable de que carecen la lana y la seda: no arde. Sólo a 250°C se funde. Otra cosa más: las polillas que atormentaron tanto a nuestras madres o mejor dicho, a sus vestidos de lana guardados en el armario ni se fijan siquiera en los vestidos de nylon. El inventor del nylon, Wallace Carothers, no esperó el auge del nylon que conoce actualmente el mundo. Murió trágicamente dos años después de haber visto por primera vez, en su laboratorio de Wilmington, el hilito de la nueva materia sintética. Tenía 41 años.
http://www.librosmaravillosos.com/elmundosintetico/capitulo05.html
Breve historia del nylon (nailon)
En 1930 Wallace Hume Carothers comenzó a dirigir un programa de investigación en química básica orgánica, en la empresa Du Pont. Carothers y sus colaboradores se focalizaron en el estudio de la composición de polímeros naturales, tales como la celulosa, la seda y el caucho, con la idea de producir materiales sintéticos parecidos a estos. En 1934 cuando ya casi había resuelto que los esfuerzos en producir una fibra sintética del tipo de la seda habían fracasado, ocurrió un accidente. Este suceso convirtió el fracaso en un enorme éxito, se obtuvo una seda sintética, el nylon (nailon).
El nailon (poliamida con estructura similar a la de la seda) había sido fabricado un tiempo atrás, y como no pareció tener ninguna propiedad especialmente útil y fue dejado de lado, sin ser patentado, continuando con la investigación sobre poliésteres, productos más fáciles de manipular. Trabajando con uno de estos materiales Julian Hill notó que si se acumulaba una pequeña bola de estos polímeros en el extremo de una varillla de vidrio y se estiraba la masa, ésta se extendía llegando a ser de una apariencia muy sedosa. Esto atrajo su atención y la de los otros que trabajaban con él y se cuenta que un día, mientras Carothers había ido al centro de la ciudad, Hill y sus compañeros intentaron ver lo lejos que podrían llegar estirando una de estas muestras. Tomaron una bola pequeña en una varilla de agitar, bajaron corriendo al vestíbulo y la estiraron formando una larga cuerda. Fue haciendo esto cuando notaron la gran apariencia sedosa de los filamentos extendidos y se dieron cuenta que con el proceso efectuado la resistencia del producto se incrementó, supusieron que lo que estaba ocurriendo, a nivel submicroscópico, es que estaban reorientando las moléculas polímeras.
Debido a que los poliésteres con que estaban trabajando tenían punto de ebullición demasiado bajos para su utilización en productos textiles, regresaron a las poliamidas, que habían dejado a un lado, encontrando que estos materiales poliméricos, también podían ser estirados en frío para incrementar su resistencia a la tensión. Es así como se hicieron tejidos excelentes, filamentos y otros objetos moldeados a partir del fuerte polímero producido por el estirado en frío. La empresa Du Pont nunca tuvo una patente de la composición del material del nailon, sino que únicamente patentó el proceso del estirado en frío. Este proceso descubierto accidentalmente dio lugar al producto más importante que la Du Pont puso en el mercado.
El nailon más común es el llamado nailon 6,6. Estos dos seis, se refieren al número de átomos de carbono en las dos unidades monómeras, una de las cuales es un diácido orgánico de seis átomos de carbono por molécula (que contiene oxígeno) y la otra una diamina de seis átomos de carbono por molécula (que contiene nitrógeno). Cuando los dos monómeros se combinan químicamente para producir el polímero, eliminan una molécula de agua entre cada extremo de cada monómero unidad. Se trata de una reacción de polimerización por condensación.
En el proceso de estirado en frío, las largas moléculas del polímero son alineadas entre ellas, de forma que todos los átomos de oxígeno de una cadena pueden formar un enlace de hidrógeno con un átomo de nitrógeno de una cadena adyacente. Esto une las moléculas individuales del polímero, de manera semejante al de las fibras de una cerda, que forman un cordón cuando son trenzadas juntas.
Esta asociación de las moléculas de los polímeros lineales por medio de enlaces de hidrógeno es la responsable del gran incremento de la "fuerza" de las fibras de nailon.
El mismo principio da cuenta de la fuerza de las fibras de seda; las moléculas de poliamida naturales de la seda están orientadas de tal manera que los enlaces de hidrógeno mantienen unidas las moléculas individuales. Los gusanos de seda realizan el estiramiento en frío, cuando extienden los filamentos de la seda.
Volviendo a nuestro material poliamídico, podemos mencionar que otra propiedad de las telas de nailon es la facilidad con la que se secan. Esto se debe a los puentes de hidrógeno, que dejan muy poco lugar en el polímero para que los átomos de hidrógeno del agua puedan ser atraídos.
Si comparamos la estructura del nailon con la del algodón (formado principalmente por celulosa) vemos que éste presenta muchos grupos -OH que pueden unir al agua. Esto hace que el algodón será más difícil de secar que el nailon.
Cuando fueron ofrecidos por primera vez a la venta en la ciudad de New York el 15 de mayo de 1940, se vendieron 4 millones de pares de medias de nailon en las primeras 5 horas. No obstante tales ventas no pudieron mantenerse durante mucho tiempo porque este material sintético fue usado para aplicaciones de guerra, principalmente en los paracaídas.
El nailon es un sólido opaco, blanco, que se usa principalmente para hacer fibras textiles, ya que puede ser fácilmente hilado, como la seda. Durante la Segunda Guerra Mundial el acceso a la seda del Lejano Oriente fue evitado por el ejército japonés, el nailon probó ser una fibra superior en muchas propiedades, siendo utilizada principalmente en ese momento para elaborar artículos militares, como cuerdas para barcos y paracaídas. Su uso en medias para mujer aumentó enormemente su popularidad. Además de ser útil para obtener fibras textiles, el nailon se usa también en cuerdas de llantas y en artículos moldeados.
(Todavía queda dilucidar la extraña muerte de Carothers)