والاس كاروثرز . . مخترع النايلون
والاس كاروثرز هو كيميائي أمريكي ومخترع، ويعتبر زعيما في مجال الكيمياء العضوية في دوبونت. وينسب إليه اختراع النايلون. ولد الاس هيوم كاروثرز في 29 أبريل 1937 وتوفي في 27 أبريل 1896. كان كاروثرز قائدا للمجموعة في مختبر محطة دوبونت التجريبية بالقرب من ويلمنجتون في ديلاوير وأجرى معظم الأبحاث في مجال البوليمر. كان كاروثرز كيميائيا عضويا وينسب إليه إسهامه في وضع الأساس للنيوبرين. بعد حصوله على الدكتوراه، عمل كأستاذ في عدة جامعات قبل الانضمام إلى العمل في دوبونت للقيام بالبحوث الأساسية .
تزوج كاروثرز هيلين سويتمان في 21 فبراير 1936. وعانى من فترات من الاكتئاب منذ شبابه. على الرغم من نجاحه في مجال النايلون، شعر بعدم الوفاء بتحقيق الكثير، وزادت حالات الحزن بعد وفاة شقيقته إيزابيل. في مساء يوم 28 أبريل 1937، قام بالانتحار في غرفة فندق فيلادلفيا بشرب مزيج من عصير الليمون الذي تضمن سم السيانيد البوتاسيوم. ولدت ابنته جين في 27 نوفمبر 1937 .
الحياة المبكرة والتعليم
ولد كاروثرز في ٢٧ أبريل ١٨٩٦ في برلنغتون، وكان أصغر أخوته من أربعة أطفال. وكان لديه أخ واحد وأختان: جون، إيزابيل، ومريم. في شبابه، فتن كاروثرز بالأدوات والأجهزة الميكانيكية، وقضى ساعات طويلة في عمليات التجربة. وقال إنه حضر المدارس العامة في دي موين بولاية آيوا، 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 دراسة المحاسبة والسكرتارية والمناهج الدراسية في يوليو عام ١٩١٥ .
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 .
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 فترة قصيرة من افتتاح العيادة، عاد إلى كاروثرز دوبونت. وتلقى بولتون تعليمات من كاروثرز بشأن العمل على البوليميد. بدأ العمل في تخطيط البوليمرات الفائقة كغزوة غير محدودة إلى المجهول، دون وجود هدف عملي في الاعتبار. ومع ذلك، يعتبر هذا البحث في مجال كيمياء جديد، ويعتقد دو بونت أن أي اختراق كيميائي جديد قد يكون له قيمة. في سياق الأبحاث التي حصل عليها كاروثرز حول بعض البوليمرات الفائقة التي أصبحت موادا صلبة لزجة عند درجات الحرارة العالية، لاحظ أنه يمكن صنع خيوط من هذه المواد إذا تم تغميسها في القضيب المنصهر بوليمرا ثم سحبها .
كيف تم اختراع نايلون ؟
في عام 1930، قام والاس كاروثرز وجوليان هيل وغيرهم من الباحثين في شركة دوبونت بدراسة سلاسل جزيئات تسمى البوليمرات، وذلك في محاولة لإيجاد بديل للحرير. تم سحب قضيب ساخن من دورق يحتوي على جزيئات مستندة إلى الكحول الكربون، وتم تبريد الخليط على الطاولة في درجة حرارة الغرفة، وكانت النتيجة تشبه الحرير في الملمس. وتوصل هذا العمل في نهاية المطاف إلى ابتكار النايلون كنوع جديد من الألياف الاصطناعية .
نجح كاروثرز في إثبات استخدامات متنوعة للمواد (مثل السيلوفان الرقيق، ورق السليلوز المجدد أو المركب العضوي)، وكان المختبر في طريقه لاكتشاف النايلون. أطلقوا عليه اسم الألياف 66 وبعد سبع سنوات، نجح والاس كاروثرز في البحث عن هذا المنتج. تبين أن الألياف 66 يمكنها استبدال شعر الحيوان في فرشاة الأسنان وجوارب الحرير. ونجح النايلون في القبول عالميا. قصة أخرى تتعلق باسم النايلون، حيث يشير إلى أنه تم تقديم هذه الألياف للمرة الأولى في نيويورك ولندن، ومن هنا جاء اسمه نايلون .
ومهما كان اسم النسيج، فإن الأمر الهام هو أن والاس كاروثرز هو من اخترع النايلون، والذي لا يمكننا تصور الحياة بدونه. فقد استبدل النايلون تقريبًا كل شيء لما يتمتع به من قوة ومتانة وصلابة .
يمكنك الاطلاع على مقالات متنوعة من خلال :
فيليب أنتون لينارد … العالم الفيزيائي
اعمال و سيرة العالم ابن الهيثم
“جاستون ماسبيرو”عالم الأثار الفرنسي