Stephanie Kwolek: Die Frau, die Kevlar erfand

Vor 100 Jahren wurde Stephanie Kwolek in einem Vorort von New Kensington, Pennsylvania, in den USA geboren. Während ihr Name vielen nicht geläufig sein wird, so kennen die meisten ihre bekannteste Erfindung, die DuPont unter dem Handelsnamen Kevlar herstellt und vertreibt. Es handelt sich dabei um eine hitzebeständige, leichte synthetische Faser mit außergewöhnlich hoher Festigkeit. Zu deren wichtigsten Anwendungen gehören schusssichere Westen für Angehörige der Streit- und Polizeikräfte, Schnittschutzkleidung, hochfeste und gleichzeitig flexible Verbundwerkstoffe in Luft- und Raumfahrt und im Automobilbau sowie stabile Seile und Ummantelungen von Glasfaserkabeln.

Von der Naturbeobachtung zur Polymerchemie

Der Weg der Tochter polnischer Einwanderer zur forschenden Chemikerin bei DuPont war keineswegs vorgezeichnet. Als Kind verbrachte Stephanie Kwolek viel Zeit mit ihrem Vater in der freien Natur, wo sie Tiere studierte und Pflanzen sammelte und ihre Beobachtungen in ihrem Natur-Tagebuch dokumentierte. Ihre Mutter war eine begabte Näherin und gewandt im Umgang mit Stoffen, so dass Stephanie Kwolek sogar kurzzeitig den Berufswunsch Modedesignerin hegte, von dem ihre Mutter jedoch wegen ihres Perfektionismus abriet. Stephanie Kwolek machte ihren Bachelor-Abschluss am Margaret Morrison Carnegie College der renommierten Carnegie Mellon Universität, Hauptfach Chemie. Eigentlich wollte sie Ärztin werden und nur kurzzeitig in einem Chemieunternehmen arbeiten, um sich die Studiengebühren der medizinischen Hochschule leisten zu können. Es kam dann anders. Unmittelbar nach ihrem Vorstellungsgespräch mit dem Forschungsdirektor William Hale Charch bei DuPont erhielt Stephanie Kwolek ein Jobangebot. Offensichtlich war William Charch, ihr späterer Mentor, von ihren Kenntnissen, ihrem selbstbewussten Auftreten und ihrem Durchsetzungsvermögen beeindruckt. Stephanie Kwolek war fasziniert von der Polymerchemie und entschied sich, dauerhaft bei DuPont in Forschung und Entwicklung zu arbeiten: was zunächst als kurzer Zwischenstopp geplant war, gedieh zu einer über 40-jährigen Karriere.

Polymere, Patente und der Nylon-Seil-Trick

Grundlage ihrer Arbeit war ihre erfolgreiche Umsetzung eines Verfahrens zur Herstellung von Polymeren bei niedrigeren Temperaturen: Dieser Niedrigtemperaturprozess, der sich reaktionsschnelle Zwischenprodukte zunutze macht, erlaubt die Herstellung von Polymeren, die nicht schmelzen und sich erst bei Temperaturen von über 400°C zersetzen. Dieser Prozess war die Basis für die Entwicklung von Kevlar und zahlreicher weiterer Polymere. Während ihrer langjährigen Tätigkeit bei DuPont meldete Stephanie Kwolek mehr als 25 Patente an – von deren Kommerzialisierung sie im Übrigen finanziell nicht profitierte, da laut ihres Arbeitsvertrags die Früchte der Patente vollständig auf ihren Arbeitgeber übergingen. Ein weiteres Ergebnis ihrer Arbeit wurde nicht patentiert, erfreut sich aber bis heute ungebrochener Beliebtheit: Der Nylon-Seil-Trick, eine Demonstration der sogenannten Kondensationspolymerisation, die so einfach ist, dass sie im elementaren Chemieunterricht an Schulen durchgeführt werden kann (Quelle: Morgan, Kwolek, The nylon rope trick: Demonstration of condensation polymerization, J. Chem. Educ. 36 (4), 182). Stephanie Kwoleks Erfindungen brachten ihr zahlreiche Auszeichnungen und Anerkennungen ein. Speziell für die Entdeckung von Kevlar erhielt sie als erste von bislang nur zwei Frauen die DuPont-eigene Lavoisier-Medaille. Sie wurde in die National Inventors Hall of Fame aufgenommen, erhielt die National Medal of Technology und wurde mit der Perkin-Medaille der American Chemical Society geehrt, und 2003 wurde sie schließlich in die National Women‘s Hall of Fame aufgenommen.