Kwolek, Stephanie Louise (1923-2014). Química estadounidense, inventora de la fibra sintética kevlar. Nació en New Kensington (Pensilvania), en una familia de emigrantes polacos. Su padre era un naturalista aficionado y le inculcó desde muy pequeña la curiosidad hacia el mundo natural. De su madre (ama de casa y viuda desde 1933) heredó el interés hacia los tejidos y la costura, hasta el punto que la pequeña Stephanie quiso ser de mayor una diseñadora de moda.

En 1946, Kwolek se graduó en Ciencias con una especialización en Química por la Universidad Carnegie-Mellon de Pittsburgh (Pensilvania). Seguidamente, decidió buscar un empleo temporal relacionado con la química y, así, conseguir el dinero necesario para estudiar medicina (su auténtica vocación entonces). Sin embargo, ese mismo año, el químico William Hale Charch (1898-1958), inventor del celofán impermeable (1927) y jefe de investigación de fibras textiles sintéticas en E. I. du Pont de Nemours & Co. de Buffalo (Nueva York), ofreció a Kwolek un puesto en la empresa lo suficientemente atractivo como para rechazar las propuestas de otras industrias químicas, dándose con ello inicio a una relación laboral en principio temporal, pero que acabó durando cuarenta años y puso fin a la idea de Kwolek de convertirse en médico.

En 1950, Kwolek fue trasladada por la compañía a Wilmington (Delaware), al laboratorio de investigación de fibras sintéticas (dirigido por Charch). Allí, trabajó en el nailon (o “nylon” en su originaria denominación comercial), polímero descubierto en 1935 por Wallace Carothers (1896-1937) para DuPont, propietaria asimismo de otros materiales sintéticos como el neopreno (1930) o el teflón (1938). Kwolek desarrolló un novedoso y sencillo procedimiento (hoy en día convertido en un experimento escolar) para producir nailon (la fibra más resistente en aquella época) mediante condensación por etapas en un matraz a presión atmosférica y a temperatura ambiente. Registrado por DuPont en 1957 y 1958 en la Oficina de Patentes y Marcas de los Estados Unidos (USPTO en sus siglas inglesas) mediante tres patentes (nº 3.006.899, nº 3.063.966 y nº 3.094.511), este procedimiento permitió a Kwolek ser reconocida en 1959 con un premio (el primero de su dilatada carrera investigadora) por la Sociedad Americana de Química (ACS en sus siglas inglesas).

Aquel descubrimiento llevó a Kwolek a experimentar a comienzos de la década de 1960 con nuevos materiales sintéticos a bajas temperaturas (entre 0º y 40ºC), cuando lo usual era que fibras como el nailon se confeccionaran a partir de los 200ºC, y también con procesos de policondensación donde los intermediarios químicos de alta reacción permitían crear polímeros muy resistentes al calor que no se derretían hasta llegar a los 400ºC. Asimismo, estas investigaciones quedaron depositadas en 1963 en la USPTO (patentes nº 3.287.323, nº 3.322.728 y nº 3.328.352). En 1964, Kwolek fue puesta al mando de un equipo de investigación con el fin de diseñar un nuevo tipo de fibras más ligeras y resistentes que el nailon, capaces de aguantar en condiciones extremas y con destino a la fabricación de neumáticos de poco desgaste (para ahorrar combustible).

En 1965, Kwolek descubrió de manera casi accidental el material sintético que la haría mundialmente famosa: el kevlar. En el proceso habitual de producción de fibras sintéticas, las soluciones empleadas eran transparentes, mientras que las soluciones opacas obtenidas como subproductos se descartaban. Era el caso de los polímeros de poliamidas aromáticas (aramidas) en forma de cristales líquidos extremadamente fluidos y turbios (parecidos a la mantequilla incluso en el color), que eran los responsables de la falta de transparencia. Sin embargo, Kwolek decidió utilizar estos polímeros (basados en el petróleo) y probó a hilarlos, dando como resultado una fibra de extraordinaria resistencia que no se rompía allí donde el nailon sí lo hacía y que además era cinco veces más fuerte que el acero. La razón de estas peculiares características se encontraba en la alineación en paralelo de las moléculas a modo de varillas.

Entre 1966 y 1974, fueron registradas en la USPTO hasta trece patentes en relación a las poliamidas, siendo la nº 3.819.587 (solicitada en 1971 y concedida en 1974) la referida al kevlar propiamente dicho, a su vez protegido comercialmente con la marca (nº 983.080 de 1974) mediante la que es conocida. Con ello se abría la explotación económica de esta fibra sintética de rigidez y resistencia excepcionales, capaz de soportar grandes cambios de forma sin producirse ninguna fisura interna y de aguantar altas temperaturas (entre 420 y 480ºC) manteniendo intactas sus propiedades mecánicas, además de tener una baja conductividad eléctrica y ser casi imposible de corroer químicamente. Entre sus más de 200 aplicaciones se encuentran equipos de protección (cascos, chalecos antibalas, blindajes), refuerzo de neumáticos, cables, material deportivo (tenis, hockey, piragüismo), altavoces, instrumentos musicales, telefonía móvil, ropa, objetos ignífugos, piezas automovilísticas, aeronáuticas y aeroespaciales. El kevlar ha sido desarrollado en dos modalidades: el 29 (más resistente al corte y a la fricción) y el 49 (más flexible y más resistente al impacto).

En total, Kwolek fue la inventora de 27 patentes para DuPont (la última de 1985). Entre 1977 y 1988, la empresa norteamericana se vio envuelta en una guerra de patentes con la compañía holandesa Azko, que había producido una fibra similar (twaron). Aunque el invento de Kwolek ha generado a Dupont miles de millones de dólares de beneficios (un millón de chalecos antibalas vendidos hasta 2014), ella no ha sido beneficiada de tan suculento negocio. En 1986, se retiró como investigadora de la empresa, aunque siguió ligada desde un puesto consultor. Stephanie Kwolek falleció en Wilmington a la edad de 90 años.

Además del premio ya referido, Kwolek ha obtenido los siguientes galardones: Medalla Potts del Instituto Franklin de Filadelfia (1976), Premio Químico Pionero del Instituto Americano de Químicos (1980), Premio a la Innovación Creativa de la ACS (1980), Medalla Lavoisier de la Corporación DuPont (1995), Medalla Nacional de Tecnología (1996), Premio del Instituto de Investigación Industrial (1996), Medalla Perkin de la ACS (1997). Ha sido investida como doctora honoraria por el Instituto Politécnico de Worcester (1981), la Universidad Clarkson de Potsdam en el Estado de Nueva York (1997) y la Universidad Carnegie-Mellon (2001). Forma parte de los Salones Nacionales de la Fama de Inventores (1995) y de Mujeres (2003). Fue miembro del Consejo Nacional de Investigación de la Academia Nacional de Ciencias (1990) y de la Academia Nacional de Ingeniería (2001).  

Autora: Raquel Pintado Heredia

Editor: Luis Fernando Blázquez Morales