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Stephanie Louise Kwolek एक अमेरिकी रसायनज्ञ थीं जो Kevlar के आविष्कार के लिए जानी जाती हैं। वह Polish मूल की थीं और DuPont कंपनी में उनका करियर 40 वर्षों से अधिक तक चला। उन्होंने असाधारण शक्ति और कठोरता वाले सिंथेटिक फाइबर के एक परिवार का पहला खोज किया: poly-paraphenylene terephthalamide।
अपनी खोज के लिए, Kwolek को DuPont कंपनी के Lavoisier Medal से सम्मानित किया गया, जो असाधारण तकनीकी उपलब्धि के लिए था। अगस्त 2019 तक, वह इस सम्मान को प्राप्त करने वाली एकमात्र महिला कर्मचारी थीं। 1995 में वह National Inventors Hall of Fame में जोड़े जाने वाली चौथी महिला बनीं। Kwolek को पॉलिमर रसायन विज्ञान में उनके काम के लिए कई पुरस्कार मिले, जिनमें National Medal of Technology, IRI Achievement Award और Perkin Medal शामिल हैं।
प्रारंभिक जीवन और शिक्षा
Kwolek का जन्म Polish प्रवासी माता-पिता से 1923 में Pittsburgh के उपनगर New Kensington, Pennsylvania में हुआ था। उनके पिता, John Kwolek (Polish: Jan Chwałek), का निधन तब हुआ जब वह दस साल की थीं। वह शौक से एक प्राकृतिकवादी थे, और Kwolek ने बचपन में उनके साथ घंटों प्राकृतिक दुनिया की खोज में बिताए। उन्होंने विज्ञान में अपनी रुचि का श्रेय उन्हें और फैशन डिजाइन में रुचि का श्रेय अपनी माँ, Nellie Zajdel Kwolek को दिया, जो एक दर्जिन के रूप में काम करती थीं।
1946 में, Stephanie ने Carnegie Mellon University के Margaret Morrison Carnegie College से रसायन विज्ञान में विशेषज्ञता के साथ विज्ञान में स्नातक की डिग्री प्राप्त की। उन्होंने डॉक्टर बनने की योजना बनाई थी और आशा करती थीं कि वह रसायन विज्ञान से संबंधित क्षेत्र में एक अस्थायी नौकरी से पर्याप्त पैसे कमा सकती हैं ताकि मेडिकल स्कूल में जा सकें।
DuPont करियर
William Hale Charch, एक भविष्य के सलाहकार, ने 1946 में Kwolek को DuPont की Buffalo, New York सुविधा में एक पद की पेशकश की। यह रिक्ति इस कारण थी कि पुरुष विदेश में सैन्य में थे।
Kwolek केवल DuPont के लिए अस्थायी रूप से काम करने का इरादा रखती थीं, अध्ययन के लिए पैसे जुटाने के लिए। जब उन्हें काम दिलचस्प लगा, तो उन्होंने रहना तय किया और 1950 में DuPont के साथ Wilmington, Delaware चली गईं। 1959 में, उन्होंने American Chemical Society (ACS) से एक प्रकाशन पुरस्कार जीता, कई पुरस्कारों में से पहला। यह पत्र, The Nylon Rope Trick, कमरे के तापमान पर एक बीकर में नायलॉन का उत्पादन करने का एक तरीका प्रदर्शित किया। यह अभी भी एक सामान्य कक्षा प्रयोग है, और यह प्रक्रिया उच्च आणविक भार polyamides तक विस्तारित की गई थी। 1985 में, Kwolek और सहकर्मियों ने PBO और PBT पॉलिमर तैयार करने के लिए एक विधि का पेटेंट किया।
Kevlar
DuPont के लिए काम करते समय, Kwolek ने Kevlar का आविष्कार किया। 1964 में, गैसोलीन की कमी की प्रत्याशा में, उनके समूह ने टायरों में इस्तेमाल किए जाने वाले स्टील को बदलने के लिए एक हल्के लेकिन मजबूत फाइबर की खोज शुरू की। जो पॉलिमर वह उस समय काम कर रही थीं, poly-p-phenylene terephthalate और polybenzamide, घोल में liquid crystal बनाते थे जो उस समय 200 °C (392 °F) से अधिक पर पिघलकर काता जाता था, जिससे कमजोर और कम कठोर फाइबर बनते थे। उनकी नई परियोजनाओं में एक अद्वितीय तकनीक और melt-condensation polymerization प्रक्रिया इन तापमानों को 0 और 40 °C (32 और 104 °F) के बीच कम करना था।
जैसा कि उन्होंने बाद में 1993 के भाषण में समझाया:
घोल असामान्य रूप से (कम viscosity) वाला, turbid, stir-opalescent और मट्ठे जैसे दिखने वाला था। पारंपरिक पॉलिमर घोल आमतौर पर स्पष्ट या अर्ध-पारदर्शी होते हैं और लगभग गुड़ की viscosity होती है। जो घोल मैंने तैयार किया था वह एक dispersion जैसा दिखता था लेकिन पूरी तरह से एक महीन छिद्र वाले फिल्टर के माध्यम से filterable था। यह एक liquid crystalline घोल था, लेकिन मुझे उस समय इसका पता नहीं था।
इस तरह का धुंधला घोल आमतौर पर फेंक दिया जाता था। हालांकि, Kwolek ने तकनीशियन Charles Smullen को, जो spinneret चलाते थे, अपने घोल का परीक्षण करने के लिए राजी किया। वह यह पाकर चकित रहीं कि नया फाइबर उस समय नहीं टूटेगा जब नायलॉन आमतौर पर टूट जाता। न केवल यह नायलॉन से अधिक मजबूत था, Kevlar वजन के हिसाब से स्टील से पाँच गुना अधिक मजबूत था। उनके पर्यवेक्षक और प्रयोगशाला निदेशक दोनों को उनकी खोज के महत्व को समझते थे, और पॉलिमर रसायन विज्ञान का एक नया क्षेत्र जल्दी ही उभरा। 1971 तक, आधुनिक Kevlar पेश किया गया। Kwolek ने सीखा कि तापमान-उपचार से फाइबर को और भी मजबूत बनाया जा सकता था। पॉलिमर अणु, जो छड़ या माचिस की तीलियों जैसे आकार के होते हैं, अत्यधिक उन्मुख होते हैं, जो Kevlar को इसकी असाधारण शक्ति देता है। Kwolek ने aliphatic और chlorine समूहों वाले thermotropic Kevlar डेरिवेटिव के अनुसंधान को जारी रखा।
Kevlar के अनुप्रयोग
Kwolek Kevlar के व्यावहारिक अनुप्रयोगों को विकसित करने में बहुत शामिल नहीं थीं। एक बार जब DuPont के वरिष्ठ प्रबंधकों को खोज के बारे में सूचित किया गया, तो उन्होंने तुरंत विभिन्न पहलुओं पर काम करने के लिए एक पूरे समूह को नियुक्त किया," उन्होंने कहा। फिर भी, Kwolek ने DuPont के लिए Kevlar डेरिवेटिव की रसायन विज्ञान जांच जारी रखी। उन्होंने DuPont के Kevlar पेटेंट को कंपनी को हस्तांतरित करने के कारण कंपनी के उत्पादों से भी लाभ नहीं उठाया।
Kevlar को 200 से अधिक अनुप्रयोगों में एक सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है, जिनमें टेनिस रैकेट, स्की, पैराशूट लाइनें, नाव, हवाई जहाज, रस्सियाँ, केबल और बुलेटप्रूफ वेस्ट शामिल हैं। इसका उपयोग कार टायरों, फायरफाइटर बूट्स, हॉकी स्टिक्स, कट-रेजिस्टेंट दस्ताने और बख्तरबंद कारों के लिए किया गया है। इसका उपयोग सुरक्षात्मक निर्माण सामग्री जैसे बम-प्रूफ सामग्री, तूफान सुरक्षित कमरे और पुल सुदृढीकरण के लिए भी किया गया है। Kwolek की मृत्यु के सप्ताह के दौरान, Kevlar के साथ बनी दस लाखवीं बुलेट-रेजिस्टेंट वेस्ट बेची गई। Kevlar का उपयोग सेलुलर टेलीफोन बनाने के लिए भी किया जाता है; Motorola का Droid RAZR में एक Kevlar unibody है।
पुरस्कार और सम्मान
Kevlar की खोज के लिए, Kwolek को 1995 में DuPont कंपनी के Lavoisier Medal से सम्मानित किया गया, जो एक "दृढ़ प्रायोगिकतावादी और रोल मॉडल के रूप में जिनकी liquid crystalline polyamides की खोज ने Kevlar aramid फाइबर को जन्म दिया।" 2014 में उनकी मृत्यु के समय, वह इस सम्मान को प्राप्त करने वाली एकमात्र महिला कर्मचारी थीं। उनकी खोज ने DuPont के लिए कई अरब डॉलर का राजस्व उत्पन्न किया, जो उस समय उनका नियोक्ता था, लेकिन वह इससे कभी सीधे रूप से आर्थिक रूप से लाभान्वित नहीं हुईं।
1980 में, Kwolek को American Institute of Chemists से Chemical Pioneer Award मिला, और American Chemical Society से Award for Creative Invention मिला। 1995 में, Kwolek को National Inventors Hall of Fame में जोड़ा गया। 1996 में, उन्होंने National Medal of Technology और IRI Achievement Award प्राप्त किया। 1997 में, उन्होंने American Chemical Society से Perkin Medal प्राप्त किया। 2003 में, उन्हें National Women's Hall of Fame में शामिल किया गया।
उन्हें Carnegie Mellon University (2001), Worcester Polytechnic Institute (1981) और Clarkson University (1997) से मानद डिग्री दी गई हैं।
Royal Society of Chemistry एक द्विवार्षिक 'Stephanie L Kwolek Award' प्रदान करता है, "UK के बाहर काम करने वाले एक वैज्ञानिक से सामग्री रसायन विज्ञान के क्षेत्र में असाधारण योगदान को मान्यता देने के लिए"।
Kwolek को Royal Society of Chemistry के 175 Faces of Chemistry में से एक के रूप में प्रदर्शित किया गया है।
Star Trek ई-बुक novella Starfleet Corps of Engineers #30: Ishtar Rising एक shuttlecraft का संदर्भ देता है जिसका नाम Kwolek है।
सेवानिवृत्ति
1986 में, Kwolek DuPont के लिए एक अनुसंधान सहयोगी के रूप में सेवानिवृत्त हुईं। अपने जीवन के अंत में, उन्होंने DuPont के लिए सलाह दी, और National Research Council और National Academy of Sciences दोनों में सेवा की। एक अनुसंधान वैज्ञानिक के रूप में उनके 40 वर्षों के दौरान, उन्होंने 17 या 28 पेटेंट दाखिल किए और प्राप्त किए।
उन्होंने अक्सर रसायन विज्ञान में छात्रों को ट्यूटर किया। उन्होंने कई कक्षा प्रदर्शन भी तैयार किए और लिखे जो आज भी स्कूलों में उपयोग किए जाते हैं, जैसे कि Nylon Rope Trick।
Kwolek की 18 जून, 2014 को 90 साल की उम्र में मृत्यु हुई।
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