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Stephanie Kwolek

Die kugelsichere Faser aus dem Chemie-Labor

Am 22. November 1968 ging beim Deutschen Patentamt die Patentanmeldung DE 1810 426 mit der Bezeichnung "Masse und aus ihr hergestellte Fasern oder Fäden" ein. Was in der Offenlegungsschrift (13,37 MB) auf 144 Seiten beschrieben wird, ist eine Super-Faser, fünfmal so stark wie Stahl. Das Material wird noch heute zum Beispiel in der Raumfahrt, im Flugzeugbau und auch in schusssicheren Westen eingesetzt und hat schon vielen Menschen das Leben gerettet. "Mutter der Erfindung" ist die Chemikerin Stephanie Kwolek, die jetzt ihren 100 Geburtstag gefeiert hätte.

Die Erfindung von Kevlar - ein Glücksfall

Stephanie Sophie Kwolek wurde am 31. Juli 1923 in New Kensington, Pennsylvania, als Kind polnischer Einwanderer geboren und interessierte sich schon früh für Naturwissenschaften und Medizin. Sie besuchte das Women's College der heutigen Carnegie Mellon University im nahegelegenen Pittsburgh und erwarb 1946 einen Bachelor in Chemie. Um sich ein Medizinstudium zu finanzieren, nahm sie eine Forschungsstelle im Textilfaserlabor von DuPont in Buffalo, New York, an. Die Chemikerin arbeitete mit großer Entschlossenheit, weil sie ihre Laborposition nicht verlieren wollte, wie es viele Frauen nach dem Zweiten Weltkrieg taten. Bald darauf erhielt sie eine Anstellung im DuPont Pioneering Research Laboratory in Wilmington, Delaware, das 1950 eröffnet wurde.

Anfang der 60er Jahre arbeitete sie an der Versuchsstation des Unternehmens an einer Faser zur Verstärkung von Radialreifen. Die Aufgabe bestand darin, Stränge von Molekülen auf Kohlenstoffbasis zu manipulieren, um größere Moleküle (Polymere) herzustellen. Irgendwann im Jahr 1964 hatte Kwolek Schwierigkeiten, ein festes Polymer in flüssige Form umzuwandeln. Anstelle der von ihr erwarteten klaren, sirupartigen Mischung war die Flüssigkeit dünn und undurchsichtig. Kwoleks Kollegen meinten, dass das Polymer, das sie erzeugt hatte, wahrscheinlich nicht zu einer Faser weiterverarbeitet werden könnte. Aber Stephanie Kwolek bestand darauf. Sie überredete einen anderen Wissenschaftler, die Flüssigkeit in der Labordüse zu "spinnen", einer Maschine, mit der flüssige Lösungsmittel entfernt und Fasern zurückgelassen werden. Und so entdeckte sie durch einen "glücklichen Zufall", wie sie es selbst später ausdrückte, ein Material, das sich als fünfmal so stark wie Stahl bei gleichem Gewicht und Feuerbeständigkeit erwies.

Ein Massenprodukt mit unzähligen Einsatzmöglichkeiten

In die Entwicklung praktischer Anwendungen der neuen Super-Aramid-Faser mit dem Handelsnamen Kevlar (DE-Marke 1016450) war Kwolek kaum eingebunden. Sie war auch nicht am wirtschaftlichen Erfolg der Erfindung beteiligt, da sie das Patent ihrem Arbeitgeber DuPont überschrieben hatte. Heute findet man Kevlar in Hunderten von Haushalts- und Industriegeräten - von Backofenhandschuhen und Glasfasern bis hin zu Reifen und Wanderschuhen. Aber es ist vielleicht am bekanntesten als die Faser, die zur Herstellung von stich- und kugelsicheren Westen verwendet wird.

Stephanie Kwolek leitete die Polymerforschung im Pioneering Lab von DuPont bis zu ihrer Pensionierung als wissenschaftliche Mitarbeiterin 1986. Für ihre Arbeit hat sie mehrere Auszeichnungen erhalten, so die "National Medal of Technology and Innovation" und die "Perkin Medal". Im Jahr 1995 wurde sie in die US-amerikanische "National Inventors Hall of Fame" aufgenommen. Sie starb am 18. Juni 2014 im Alter von 90 Jahren.

Bilder: iStock.com/mihhailov, Science History Institute via Wikimedia Commons, No-w-ay via wikimedia Commons

Stand: 09.04.2024