1960 के दशक के मध्य में, ड्यूपॉन्ट द्वारा संचालित एक अनुसंधान प्रयोगशाला के अंदर, स्टेफ़नी कोवोलेक कुछ काफी व्यावहारिक खोज रही थी। कंपनी हल्के लेकिन टिकाऊ फाइबर चाहती थी जो अंततः वाहन के टायरों में स्टील की जगह ले सके और ईंधन की खपत को कम कर सके। उस समय तक उद्योग में सिंथेटिक सामग्री पहले से ही आम थी, लेकिन चुनौती ऐसी चीज़ को ढूंढना था जो बहुत भारी हुए बिना गर्मी, तनाव और बार-बार तनाव से बच सके।क्वोलेक के प्रयोगों से जो सामने आया वह पहले तो विशेष आशाजनक नहीं लगा। उसके प्रयोगशाला उपकरण में मौजूद तरल पदार्थ पतला और धुंधला दिखाई दे रहा था, किसी बड़ी औद्योगिक सफलता की शुरुआत की तुलना में एक असफल मिश्रण की तरह। फिर भी वह इसे फेंकने से पहले झिझकी। उस झिझक ने सुरक्षात्मक सामग्री, सैन्य उपकरण, एयरोस्पेस इंजीनियरिंग और अनगिनत रोजमर्रा के उत्पादों के भविष्य को बदल दिया, जिनके बारे में लोग अब दस्ताने पहनते समय या हेलमेट बांधते समय शायद ही कभी सोचते हैं।
एक अप्रत्याशित रासायनिक समाधान के कारण कैसे… वैज्ञानिक क्रांति केवलर का
वैज्ञानिक सफलताओं को अक्सर प्रेरणा की अचानक चमक के रूप में प्रस्तुत किया जाता है, हालांकि क्वोलेक की खोज वर्षों के दोहराए गए प्रयोगशाला कार्य के माध्यम से विकसित दृढ़ता और वृत्ति से अधिक निकटता से जुड़ी हुई थी। रसायन विज्ञान स्वयं अत्यधिक तकनीकी था, लेकिन महत्वपूर्ण क्षण में निर्णय शामिल था। उसने माना कि असामान्य तरल बर्खास्तगी के बजाय ध्यान देने योग्य है।कहानी का वह हिस्सा अभी भी रसायनज्ञों के बीच गूंजता है क्योंकि सामग्री अपेक्षाओं के अनुरूप नहीं थी। औद्योगिक अनुसंधान वातावरण आमतौर पर स्थिरता और पूर्वानुमानित परिणामों पर निर्भर करता है। प्रयोगशाला के कांच के बर्तनों में रखा बादल वाला घोल शायद ही कभी सफलता का संकेत देता है।क्वोलेक ने बाद में बताया कि प्रायोगिक विज्ञान में जिज्ञासा कितनी महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से असुविधाजनक या अजीब दिखने वाले परिणामों की जांच करने की इच्छा। केवलर की खोज उस मानसिकता से उतनी ही उभरी जितनी कि औपचारिक सिद्धांत से।
इसके पीछे के विज्ञान को समझना उच्च प्रदर्शन फाइबर
क्वोलेक का अधिकांश कार्य पॉलिमर पर केंद्रित है, जो अत्यंत लंबी आणविक श्रृंखलाओं से निर्मित पदार्थ हैं। शोधकर्ता विशेष रूप से औद्योगिक उपयोग के लिए अधिक कठोरता और मजबूती वाले फाइबर बनाने का प्रयास कर रहे थे। मौजूदा सिंथेटिक फाइबर उच्च तापमान के तहत खिंच सकते हैं या कमजोर हो सकते हैं। कार्य किसी चीज़ को असंभव रूप से भारी बनाए बिना अधिक कठिन बनाना था।क्वोलेक ने सुगंधित पॉलियामाइड्स पर ध्यान केंद्रित किया, जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से कसकर बंधी आणविक संरचनाओं से बनी सामग्री है। उसने अपेक्षाकृत कम तापमान पर काम किया, ऐसे समाधान तैयार किए जिन्हें बाद में फाइबर में बदला जा सकता था। आमतौर पर, वैज्ञानिकों को उम्मीद थी कि इन समाधानों को आगे संसाधित करने से पहले वे मोटे और पारदर्शी दिखेंगे।सिरप जैसा बनने के बजाय, तरल असामान्य रूप से तरल और बादलदार बना रहा। कई शोधकर्ताओं ने इसे दूषित या अस्थिर माना होगा। कथित तौर पर कताई तकनीशियन इसे उपकरण के माध्यम से चलाने में झिझक रहे थे क्योंकि असामान्य समाधान मशीनरी को नुकसान पहुंचा सकते थे। क्वोलेक ने जोर देकर कहा कि इसका अभी भी परीक्षण किया जाना चाहिए।उस प्रयोग से उत्पन्न रेशों में असाधारण आंतरिक संरचना पाई गई। पॉलिमर श्रृंखलाओं ने खुद को लगभग-समानांतर संरचना में संरेखित किया, जिससे वैज्ञानिक तरल क्रिस्टलीय व्यवहार के रूप में वर्णन करते हैं। उस व्यवस्था ने बिना अधिक वजन जोड़े सामग्री को असामान्य कठोरता और तन्य शक्ति प्रदान की। परिणाम बाद में केवलर के नाम से जाना जाने लगा।
से बुलेटप्रूफ जैकेट एयरोस्पेस के लिए: द केवलर के उपयोग का विस्तार
केवलर को अक्सर वजन के हिसाब से स्टील से कई गुना अधिक मजबूत बताया जाता है, हालांकि तुलना इस बात पर निर्भर करती है कि ताकत कैसे मापी जाती है। जिस चीज़ ने सामग्री को उल्लेखनीय बनाया वह केवल कठोरता नहीं थी। यह तुलनात्मक रूप से हल्का रहते हुए गर्मी, कटौती और प्रभाव के प्रति संयुक्त प्रतिरोध रखता है। उस संतुलन ने लगभग तुरंत ही अपने संभावित उपयोगों का विस्तार किया।बॉडी आर्मर सबसे अधिक मान्यता प्राप्त अनुप्रयोगों में से एक बन गया। केवलर फाइबर सीधे प्रवेश की अनुमति देने के बजाय गोलियों से ऊर्जा को अवशोषित और वितरित करते हैं, जिसने पुलिस अधिकारियों और सैन्य कर्मियों के लिए सुरक्षात्मक जैकेट के डिजाइन को बदल दिया। इससे पहले, प्रभावी बैलिस्टिक सुरक्षा भारी धातु-आधारित प्रणालियों पर निर्भर करती थी।इसका उपयोग कवच से कहीं आगे तक फैल गया। एयरोस्पेस निर्माताओं ने इसे अतिरिक्त द्रव्यमान के बिना स्थायित्व की आवश्यकता वाले भागों के लिए अपनाया। खेल उपकरण बनाने वाली कंपनियाँ इसका उपयोग रैकेट, स्की और हेलमेट में करती थीं। औद्योगिक दस्ताने, फाइबर-ऑप्टिक केबल, टायर और ब्रेक पैड में भी सामग्री को विभिन्न रूपों में शामिल किया गया है।बहुत से लोग इसका एहसास किए बिना नियमित रूप से केवलर का सामना करते हैं। यह वस्तुओं की सतह के बजाय उनके अंदर चुपचाप मौजूद रहता है।
स्टेफ़नी कोवलेक का प्रारंभिक जीवन: पेंसिल्वेनिया के बचपन से लेकर पॉलिमर विज्ञान तक
स्टेफ़नी क्वोलेक न्यू केंसिंग्टन, पेनसिल्वेनिया में एक ऐसे घर में पली-बढ़ीं, जहाँ धैर्य और सावधानीपूर्वक काम करना मायने रखता था। उनकी माँ घर पर कपड़े सिलती थीं और कपड़ों और डिज़ाइन में शुरुआती रुचि को प्रोत्साहित करती थीं। इस बीच, उसके पिता ने बाहर समय बिताया और प्राकृतिक दुनिया के प्रति अपना आकर्षण साझा किया। उन प्रभावों ने स्पष्ट रूप से औद्योगिक रसायन विज्ञान की ओर इशारा नहीं किया, हालांकि बाद में उनके करियर में दोनों के निशान दिखाई दिए: सिलाई से सामग्री की समझ और विज्ञान से करीबी अवलोकन की आदत।उन्होंने मूल रूप से चिकित्सा में भविष्य की कल्पना की थी। मार्गरेट मॉरिसन कार्नेगी कॉलेज में रसायन विज्ञान का अध्ययन करने के बाद, उन्होंने मेडिकल स्कूल से पहले पैसा कमाने के लिए आंशिक रूप से ड्यूपॉन्ट में एक पद संभाला। योजना धीरे-धीरे बदलती गई। प्रयोगशाला अनुसंधान ने उन्हें उनकी अपेक्षा से अधिक आकर्षित किया, विशेष रूप से बहुलक विज्ञान का अप्रत्याशित पक्ष, जहां तापमान या संरचना में छोटे परिवर्तन पूरी तरह से अलग सामग्री का उत्पादन कर सकते हैं।उस समय, कुछ महिलाएँ बड़ी औद्योगिक प्रयोगशालाओं में वरिष्ठ वैज्ञानिक पदों पर कार्यरत थीं। क्वोलेक चुपचाप उस माहौल में दाखिल हुए और दशकों तक वहीं रहे।
स्टेफ़नी कोवोलेक के सम्मान, मार्गदर्शन और विरासत
अपने शोध के अत्यधिक व्यावसायिक मूल्य के बावजूद, कई वर्षों तक, क्वोलेक ने बड़े पैमाने पर जनता के ध्यान से बाहर काम किया। हालाँकि, वैज्ञानिक और औद्योगिक हलकों में उनकी प्रतिष्ठा लगातार बढ़ती गई। अंततः उन्होंने ड्यूपॉन्ट की पायनियरिंग लैब में पॉलिमर अनुसंधान का नेतृत्व किया और 1986 में सेवानिवृत्त होने तक कंपनी के साथ रहीं।समय के साथ पुरस्कार मिलते गए। उन्हें 1994 में नेशनल इन्वेंटर्स हॉल ऑफ फ़ेम में शामिल किया गया और बाद में नेशनल मेडल ऑफ़ टेक्नोलॉजी प्राप्त हुआ। उस अवधि के दौरान औद्योगिक अनुसंधान पृष्ठभूमि की महिला वैज्ञानिकों के लिए ऐसे सम्मान अभी भी अपेक्षाकृत असामान्य थे।सहकर्मी अक्सर उन्हें संकोची लेकिन युवा शोधकर्ताओं को सलाह देने के लिए गहराई से प्रतिबद्ध बताते थे। उन्होंने अपने बाद के करियर का कुछ हिस्सा बच्चों, विशेषकर लड़कियों को विज्ञान को दूसरों के लिए आरक्षित एक दूर के पेशे के बजाय एक यथार्थवादी मार्ग के रूप में मानने के लिए प्रोत्साहित करने में बिताया।
