والاس كاروثرز . . مخترع النايلون

والاس كاروثرز هو الكيميائي الأمريكي ، ومخترع وزعيم الكيمياء العضوية في دوبونت ، وله الفضل في اختراع النايلون – والاس هيوم كاروثرز (ولد في 29 أبريل 1937 حتى توفي في 27 أبريل 1896) . كان كاروثرز قائد المجموعة في مختبر محطة دوبونت التجريبية بالقرب من ويلمنجتون في ديلاوير ، حيث قام بإجراء معظم الأبحاث في البوليمر . كان كاروثرز الكيميائي العضوي والذي قام بإختراع النايلون ، وساعد أيضا على وضع الأساس للنيوبرين . بعد حصوله على الدكتوراه ، اشتغل بالتدريس في عدة جامعات قبل الإنضمام إلى العمل في دوبونت على البحوث الأساسية .

تزوج من هيلين سويتمان في 21 فبراير 1936 . وكان كاروثرز يعاني من فترات من الاكتئاب منذ شبابه . على الرغم من نجاحه مع النايلون ، ورأى أنه لم يتحقق الكثير ، وزادت حالات الحزن مع وفاة شقيقته ، إيزابيل ، وفي مساء يوم 28 أبريل 1937 انتحر في غرفة فندق فيلادلفيا عن طريق شرب مزيج من عصير الليمون الذي تغلب عليه اسهم مع سيانيد البوتاسيوم . ولدت ابنته ، جين ، في 27 نوفمبر 1937 .

Wallace Hume Carothers The nylon material

الحياة المبكرة والتعليم
ولد كاروثرز في 27 أبريل 1896 في برلنغتون ، وكان أصغر أخواته من أربعة أطفال . وكان لديه أخ واحد وأختين : جون ، إيزابيل ومريم . في شبابه ، فتن كاروثرز بالأدوات والأجهزة الميكانيكية وقضى ساعات طويلة في عمليات التجريب . وقال انه حضر المدارس العامة في دي موين بولاية ايوا ، حيث كان يعرف باسم الطالب الضميري . بعد التخرج ، وتحت ضغط من والده ، التحق كاروثرز في كلية كابيتال المدينة التجارية في دي موين ، حيث كان والده نائب الرئيس ، واستكمل كاروثرز لدراسة المحاسبة والسكرتارية والمناهج الدراسية في يوليو عام 1915 م .

في سبتمبر 1915 ، دخل كلية Tarkio في ولاية ميسوري . على الرغم من انه تخصص في البداية باللغة الإنجليزية ، ثم حول إلى الكيمياء تحت تأثير آرثر باردي ، رئيس تلك الدائرة . تخرج من Tarkio في عام 1920 في سن ال 24 مع شهادة البكالوريوس في العلوم . ثم ذهب إلى جامعة إلينوي لسيده من درجة الفنون ، والذي حصل في عام 1921 تحت إشراف البروفيسور كارل .
خلال العام الدراسي 1921-1922 ، عمل كاروثرز خلال سنة واحدة كمدرس كيمياء في جامعة ساوث داكوتا . ثم عاد إلى جامعة إلينوي لدراسة الدكتوراه تحت روجر آدامز . وحصل على شهادته في عام 1924 . تخصص في الكيمياء العضوية و الكيمياء الفيزيائية و الرياضيات . وكان يعمل كمساعد باحث خلال 1922-1923 وحصل على زمالة كارل 1923-1924 . وحصل على هذه الجوائز المرموقة التي تقدمها الجامعة في ذلك الوقت . وبدأ في ألفا تشي سيجما في عام 1926 كعضو في زيتا الفصل في جامعة إلينوي .

DuPont Heritage Timeline

Nylon دوبونت
كان قرار ترك الأوساط الأكاديمية صعب على كاروثرز . في البداية رفض عرض دوبونت ، موضحا أنه يعاني من النوبات العصبية ذات القدرة التي تضاءلت وشكلت عائقا أكثر خطورة بكثير هناك من هنا . وعلى الرغم من هذا الاعتراف ، فإن المدير التنفيذي لـ دوبونت ، هاميلتون برادشو ، سافر إلى جامعة هارفارد وأقنع كاروثرز إلى تغيير رأيه . وأصبح راتي كاروثرز 500 دولار في الشهر بالمقارنة مع راتب زملائه 267 $ فقط في جامعة هارفارد (3200 $ في السنة) .

النيوبرين
بدأ كاروثرز يعمل في محطة دوبونت التجريبية في 6 فبراير 1928 . وعمل على التوليف من البوليمر مع الوزن الجزيئي لأكثر من 4،200 ، كتلة لكل من الدكتور إميل فيشر ، كان الهدف الأساسي له هو التحقق . بحلول صيف عام 1928 ، تفاخر كاروثرز بإضمام عدد قليل من الموظفين من درجة الدكتوراه الكيميائيين واثنين من المستشارين: الدكتور روجر آدمز ، المستشار ، والدكتور كارل ، مدرب الكيمياء العضوية في جامعة إلينوي . في أبريل 1930 حصل كاروثرز على السائل لإنتاج مادة صلبة تشبه المطاط . وكان هذا المنتج أول مطاط صناعي وكما هو معروف اليوم باسم النيوبرين .

البوليستر
وفي العام نفسه ، بدأ الدكتور جوليان هيل ، عضو آخر في فريق كاروثرز للعمل مرة أخرى على محاولة إنتاج البوليستر مع الوزن الجزيئي للأعلاه 4،000 . وقد التقى جهوده قريبا مع نجاحه الكبير عندما أنتج البوليمر الاصطناعية مع الوزن الجزيئي والذي يبلغ حوالي 12،000 . مما يسمح الوزن الجزيئي العالي لـ البوليمر ذاب أن ممدودة إلى سلاسل من الألياف . وهكذا تم إنشاء الحرير الصناعي الأول ، والتي وصفها الكيميائيين باعتباره البوليستر السوبر . عمل كاروثرز بـ نظرية البلمرة مع معادلة كاروثرز التي تتعلق بمتوسط درجة البلمرة إلى تحويل الكسور (أو العائد) من مونومر إلى البوليمر . وتظهر هذه المعادلة أن هناك حاجة إلى تحويل كسور عالية جدا للوزن الجزيئي العال .

نايلون
بعد وقت قصير من افتتاح العيادة ، عاد إلى كاروثرز دوبونت . وتلقى بولتون لتعليمات كاروثرز على العمل على البوليميد . بدأ العمل في خطية البوليمرات الفائقة باعتبارها غزوة غير مقيدة إلى المجهول ، مع عدم وجود الهدف العملي في الاعتبار . لكن البحث كان في حقل جديد في الكيمياء ودو بونت يعتقد أن أي اختراق كيميائي جديد من المرجح أن يكون ذو قيمة . في سياق البحوث التي حصل عليها كاروثرز لبعض البوليمرات الفائقة والتي أصبحت من المواد الصلبة اللزجة في الدرجات الحرارة العالية ، وقدم ملاحظة أن الخيوط يمكن أن تكون مصنوعة من هذه المواد إذا كانت مغموسة مع القضيب في البوليمر المنصهر ليتم سحبها .

Wallace Hume Carothers born in April 27, 1896

كيف تم اختراع نايلون ؟
في عام 1930 ، قام والاس كاروثرز ، وجوليان هيل ، وغيرهم من الباحثين لشركة دوبونت بدراسة سلاسل من الجزيئات والتي تسمى بـ البوليمرات ، وذلك في محاولة لإيجاد بديل عن الحرير . تم سحب قضيب ساخن من الدورق الذي يحتوي على الجزيئات المستندة إلى الكحول الكربون ، وجداول الخليط في درجة حرارة الغرفة ، وكانت حريري الملمس . توج هذا العمل في إنتاج النايلون بمناسبة بداية الحقبة الجديدة في الألياف الاصطناعية .

استطاع كاروثرز أن يثبت للعالم الاستخدامات المتنوعة لهذه المواد ( السيلوفان الرقيق ، الورق الشفاف المصنوع من السليلوز المجدد أو المركب العضوي ) وكان المختبر في طريقه من اكتشاف النايلون . وكانوا قد أطلقوا عليه اسم قضى الألياف 66 . وبعد سبع سنوات ، استطاع والاس كاروثرز من البحث على هذا المنتج . ثم تبين أن هذه الألياف 66 لديها القدرة على استبدال شعر الحيوان على فرشاة الأسنان وأيضا في استبدال جوارب الحرير .ومن ثم نجح النايلون على القبول في جميع أنحاء العالم . قصة أخرى تتعلق بإسم النايلون حيث تشير إلى أن هذه الألياف تقدم للمرة الأولى في نيويورك ولندن ، وبالتالي كان اسمه أنها نايلون .
ومع ذلك ، مهما كان اسم النسيج ، كل ما يهمنا ان والاس كاروثرز قام بإختراع النايلون والذي لا يمكننا ان نتخيل الحياة بدون هذا النسيج . تم استبدال كل شيء تقريبا إلى النايلون لما هو معروف بقوته ومتانته وصلابته .

والاس كاروثرزNylon Hydrogen bonding in Nylon

يمكنك الاطلاع على مقالات منوعة من خلال :
فيليب أنتون لينارد … العالم الفيزيائي
اعمال و سيرة العالم ابن الهيثم
“جاستون ماسبيرو”عالم الأثار الفرنسي

شارك المقال في صفحاتك

معلومات الكاتب

Avatar

تعلم من الزهرة البشاشة ، ومن الحمامة الوداعة ، ومن النحلة النظام ، ومن النملة العمل ، ومن الديك النهوض باكراً

أكتب تعليق

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *