Stephanie Kwolek, la química salvavidas

Muchas de vosotras y vosotros conoceréis, o incluso seréis fans, de la saga de “John Wick”, dirigida por Chad Stahelski. En dichas películas Wick, interpretado por Keanu Reeves, luce unos elegantes trajes de tonalidades grises y negras que tratan de simbolizar el oscuro mundo en el que se mueve y trabaja siendo un asesino a sueldo. Este vestuario hace que Wick aparezca profesional y atractivo, pero un aspecto muy interesante de estos trajes, introducido en el capítulo dos de la saga, es su forro antibalas. Según se narra en la película los trajes están confeccionados supuestamente con una tela ficticia que posee tecnología avanzada similar al Kevlar® y así proporciona protección frente a los disparos de bala a la vez que es ligera y flexible para permitir movilidad al asesino en cuestión. ¿Sabéis qué es el Kevlar®?, ¿para qué se utiliza?, ¿quién lo descubrió? Todo esto es lo que voy a intentar explicar en esta entrada.

Stephanie Kwolek, hija de inmigrantes polacos, nació en julio de 1923 en New Kensington, Pensilvania. Debido a lo que aprendió de su madre Nellie, que trabajaba como costurera, cuando era una niña Stephanie quería ser diseñadora de moda y pasaba el tiempo dibujando estilismos de ropa y cosiendo para sus muñecas. Su padre, que falleció cuando ella tenía diez años, fue quién le inculcó la pasión por la ciencia. John Kwolek era naturalista por vocación y pasaba largas horas con Stephanie al aire libre observando plantas y animales que luego ella nombraba e identificaba con recortes en un cuaderno.

Stephanie era bastante buena en todas las asignaturas relacionadas con la ciencia y una vez en el instituto de secundaria decidió que quería ser médico. Acceder a la escuela de medicina en Estados Unidos es bastante complicado y funciona de forma diferente a como se hace aquí en España. Stephanie obtuvo un Grado en Ciencias con especialización en Química por la Universidad Carnegie Mellon en 1946. El siguiente paso para ella hubiera sido entrar a la Facultad de Medicina, pero en ese momento se dio cuenta de que no podía permitirse pagarla. Como estaba titulada en química pensó en conseguir un trabajo en dicho campo con el objetivo de ganar dinero y continuar después sus estudios de medicina. Empezó a realizar entrevistas en diferentes empresas de investigación en química, incluida la compañía DuPont. Kwolek comenzó a trabajar en la sede de DuPont en Buffalo sólo ocho años después de que la primera fibra artificial, el nylon, hubiese sido creada. Formaba parte del Laboratorio de Investigación Pionera y, junto con su equipo, se dedicaba a buscar nuevas formas de fibras de polímeros así como la forma de producirlas. Con el paso del tiempo Stephanie se empezó a apasionar con su trabajo de química polimérica y abandonó la idea de convertirse en médico.

En 1964, al grupo de Stephanie se le ofreció un nuevo proyecto: investigar en fibras de alto rendimiento. Este proyecto tenía un objetivo claro: ante la previsión de una escasez de gasolina se plantearon reforzar los neumáticos de todo tipo con una fibra textil que fuese resistente y ligera, en lugar del alambre de acero que era muy pesado y se utilizaba entonces. De este modo se esperaba reducir el consumo de gasolina en coches, camiones, aviones y otros vehículos. El proyecto había pasado por varias personas de la empresa, pero nadie parecía especialmente interesado en él, así que le preguntaron y ella lo aceptó. Su trabajo diario consistía en combinar reactivos para crear un polímero, derretir dicho polímero y, una vez líquido, uno de sus compañeros lo hilaba convirtiéndolo en fibra con una máquina especial. Entonces, otro grupo de científicos hacía pruebas a las fibras obtenidas para ver cuánto pesaban, cómo eran de fuertes y si tenían elasticidad o se quebraban con facilidad.

Uno de esos días Kwolek estaba trabajando con dos polímeros que no conseguía fundir. Como los necesitaba en fase líquida pensó en buscar algún disolvente en el que fuesen solubles. Después de varios días de pruebas consiguió disolver uno de ellos, pero el aspecto de la disolución obtenida era diferente al de todas las disoluciones de polímeros que ella había visto hasta entonces, densas (como la miel más o menos) y transparentes o translúcidas. Aquella disolución era casi como el agua (muy líquida) y estaba turbia. Puede que cualquier otra persona hubiese tirado la disolución pensando que era un fallo y que no serviría para nada, pero ella siguió adelante y la llevó al encargado de la máquina de hilar. Su compañero le dijo que aquello era muy líquido y que no se hilaría, además tenía miedo de que las pequeñas partículas sólidas que tenía la disolución obstruyeran los orificios del aparato. Al final, debido a la insistencia de Stephanie, se hizo la prueba con la hiladora y se consiguieron las fibras. Éstas se enviaron al laboratorio de pruebas físicas y cuando llegaron los resultados fueron sorprendentes. Se trataba de una fibra muy fuerte, pero lo más increíble era su rigidez, era nueve veces más rígida que cualquiera de los polímeros que ella había preparado nunca. Debido a lo inesperado del descubrimiento, y temiendo meter la pata, Kwolek mandó repetir las pruebas varias veces, pero los números siempre eran los mismos, así que informó a su supervisor. La compañía se dio cuenta de que habían descubierto algo con un gran potencial y, después de mucho trabajo y estudios, el Kevlar se introdujo en el mercado en 1971.

Para los entendidos o frikis de química este polímero es una poliamida, más concretamente poliparafenileno tereftalamida. Hoy en día el Kevlar® tiene infinidad de aplicaciones entre las cuales se encuentran: neumáticos, partes de aviones y naves espaciales, cuerdas especiales, raquetas de tenis, canoas, esquís y por supuesto, la que nos es más familiar, chalecos antibalas. Los chalecos antibalas se comenzaron a comercializar en 1975.

Por el descubrimiento del Kevlar® Stephanie Kwolek recibió numerosos premios y reconocimientos:

• En 1980 recibió el premio “Creative Invention” de la Sociedad Americana de Química.
• En 1995 fue la cuarta mujer en ser añadida al Salón de la fama nacional de inventores de América.
• En 1996 le fue concedida la Medalla nacional de tecnología.
• En 1997 de nuevo la Sociedad Americana de Química le concedió la Medalla Perkin.
• En 2003 se la incluyó en el Salón de la fama nacional de mujeres.

En 1986 Stephanie se retiró de DuPont como investigadora, aunque estuvo trabajando como consultora de la empresa durante varios años más. Hacia el final de su vida fue miembro tanto del Consejo Nacional de Investigación como de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos.  Kwolek murió a los 90 años el 18 de junio de 2014.

Como curiosidad comentar que existe el IACP/DuPont^TM Kevlar® Survivors´ Club®.  ¿Qué es esto? Pues veréis, se trata de una iniciativa que se creó en 1987 entre la Asociación Internacional de Jefes de Policía y la empresa DuPont. Esta asociación honra a los oficiales de policía que han sobrevivido a incidentes potencialmente mortales gracias al uso de chalecos antibalas. Según palabras literales de Stephanie: “No creo que haya algo comparable a salvar la vida de alguien para darte satisfacción y felicidad”. A lo largo de los años más de 3.100 oficiales han sido incluidos en este club. Creo que Kwolek pudo sentirse muy orgullosa de su descubrimiento.

El legado de Stephanie Kwolek nos muestra como la ciencia puede cambiar el mundo de formas extraordinarias con aplicaciones muy importantes como la protección de vidas humanas.

Pero ¿qué pasa con los famosos trajes negros de Jonh Wick, son realidad o ficción? Como ya he explicado los chalecos antibalas existen hace tiempo, el problema es su peso. Dependiendo del tamaño, diseño del fabricante y materiales específicos utilizados, la carga puede variar. Como ejemplo: un chaleco de nivel de protección alta, que pueda detener proyectiles de rifles de alta potencia, pesa entre 7 y 15 kg. Lógicamente esto no es algo que te permita saltar o moverte con facilidad. La firma canadiense de lujo Garrison Bespoke ha creado un traje antibalas a medida para ejecutivos que no tiene nada que ver con los chalecos que acabo de mencionar. Se trata de un traje con estilo y que no restringe los movimientos. Este traje no lleva placas de Kevlar®, está confeccionado con láminas de nanotubos de carbono ultraligeras (tecnología que se utiliza en los trajes del ejército estadounidense). Ya hay varios jefes de estado y ejecutivos que han solicitado uno para sus reuniones en zonas conflictivas. Así que si queréis estar listos para la acción, ya sabéis que están disponibles, sólo necesitaréis unos 19.400 euros, aunque, a ese precio, quizá sea más económico contratar escoltas.

Ana María Gutiérrez Vílchez

Referencias:

1. https://web.archive.org/web/20090327141201/http:/web.mit.edu/invent/www/ima/kwolek_bio.html
2. https://invention.si.edu/invention-stories/innovative-lives-stephanie-kwolek-and-kevlarr-wonder-fiber
3. Wikipedia-Stephanie Kwolek
4. Mujeres con ciencia- Stephanie Kwolek
5. https://amazingwomeninhistory.com/stephanie-kwolek-inventor-kevlar/
6. Fotografía de portada de Michael Branscom.