স্টিলের চেয়ে শক্তিশালী ফাইবার : কীভাবে কেমিস্ট স্টেফানি কোভলেক কেভলার আবিষ্কার করেছিলেন
কেভলারের উদ্ভাবক রসায়নবিদ স্টেফানি কোওলেক ১৯৩৩ সালে জন্মগ্রহণ করেন। স্টেফানি কোওলেকের উদ্ভাবন হাজার হাজার জীবন বাঁচিয়েছিল ৷ তার বাবা মা ছিলেন পোলিশ ইমিগ্রান্ট । তাঁর পিতা ছিলেন একজন ন্যাচারিস্ট তিন তার বাবার কাছ থেকে সাইন্স গাছপালা এবং ওয়াইল্ড লাইফ আইডেন্টিটিফাই করা শিখেছিলেন । কোওলেক বয়স যখন দশ বছর তখন তার বাবা মারা যান । কোওলেক তার মা কাছ থেকে টেক্সটাইল এবং ফাইবার আর্টের কাজ শিখেছিলেন। অল্প বয়সে, কোওলেক ফ্যাশনে ক্যারিয়ার হিসেবে নিতে বলেছিলো তার মা । ডিজাইনার পরিবর্তে, কোউলেক বেছে নিয়েছিলেন রসায়নকে । তার মায়ের ইচ্ছে ছিলো তিনি যে কাজ করেন তার জন্য পারফেকশনিস্ট হন ।
টেক্সটাইল কেমিস্ট হিসাবে ক্যারিয়ার শেষ হবে চিন্তা করলেও , তবে সে কোওলিকের আসল পরিকল্পনা ছিল না । 1946 সালে কেমিস্ট্রিতে অনার্স ডিগ্রি অর্জনের পরে, কোপোপেক মেডিক্যাল স্কুলের জন্য অর্থ জোগাড় করার জন্য একটি অস্থায়ী চাকরির খোজ করছিলেন । তবে সেই ল্যাবটিতে কোউলেক পলিমার কেমিস্ট্রির প্রতি মুগ্ধ হয়েছিলেন এবং সব শেষে তিনি এই ট্রেকে থেকে যাবার সিদ্ধান্ত নিয়েছিলেন।
নয় বছর পরে, 1965 সালে, কোউলেক সেই সময় গাড়ির টায়ারে ব্যবহৃত স্টিলের তারগুলি প্রতিস্থাপনের জন্য তিনি হালকা, শক্তিশালী, রেজিড ফাইবার ডেভেলপমেন্ট করার চেষ্টা করছিলেন । ডুপন্ট তাদের গবেষণায় গাড়ির পেট্রোলের মাইলেজের সমস্যা দেখতে পাচ্ছিল ( শেষ পর্যন্ত এটি ১৯৭৩ সালে এটার সলিউশন করা হয় ) অর্থাৎ গাড়ি গুলি অতিরিক্ত ফুয়েল ব্যাবহার করছিলো তারা চাচ্ছিলো এর সমাধান করার জন্য । ইঞ্জিনিয়াররা তখন প্লান বের করেন যে গাড়ির টায়ারগুলিতে যদি একটি হালকা, শক্তিশালী উপাদান ব্যাবহার করা যায় এটা গাড়িগুলির ফুয়েল সেইভিং এবং মাইলেজ ইম্প্রুভ করতে পারে ।
কোউলেক কাজের বেশিরভাগ ছিল পলিয়ামাইড এর ডিজলভিং লং চেইন মলিকিউল নিয়ে কাজ করতেন - একই ধরণের সিন্থেটিক পলিমার নাইলনের মতো ফাইবার তৈরি করতে ব্যবহৃত হত - এই সলিউশন স্পিনারেটের ভেতর দিয়ে চালানো হয় যা স্পিন করে ফিলামেন্ট তৈরী করা হয় ।
সেই সময়, ডুপন্টের ফাইবার মলিকিউল গুলি প্রায় 400 ডিগ্রি ফারেনহাইটে মেল্টিং করে ফাইবার তৈরী করা হতো এই ওভার হিট ফাইবারকে দুর্বল করে দিতো । ডুপন্টের ইঞ্জিনিয়ারদের কাজ এবং রেসিপি মনে রাখার জন্য কাজের তথ্য গুলি তারা ফ্লপি করে রাখতো । কোওলেকের রিসার্চ এর কাজ ছিলো লোয়ার টেম্পারেচারে কাটা যায় এমন একটা পলিমারের ভার্সন বের করা ।
একবার কাজ করার জন্য তিলি পলিমার সলিউশনের একটি ব্যাচ তৈরী করেন কোওলেক । কোওলেক অবাক হয়ে গিয়েছিল যখন ডিজলভ পলিয়ামাইড গুলির একটি ব্যাচ তার রিকয়ার্ড ক্লিন, থিক-সিরাপ সলিউশনের পরিবর্তে হয়েছিলো তৈরি উলটো দুর্গন্ধময়, লিকুইড সলিউশন । তবে এটিকে খারাপ ব্যাচ হিসাবে ফেলে দেওয়ার পরিবর্তে তিনি কারন অনুসন্ধানে সেটাকে নিয়ে আরও গবেষণার সিদ্ধান্ত নেন । তার মা একবার তাকে বলেছিলেন যে তিনি তার কাজে পারফেকশনিস্ট হতে। তাই তিনি ছেড়ে দেয়ার পাত্র ছিলেন না । তিনি সেই অদ্ভুত, ক্লাউডি সলিউশনের সমস্যা খুজে বের করা উপায় বের করছিলেন । যার ফলাফল তৈরী হয় এ পর্যন্ত আমাদের দেখা সবচেয়ে শক্তিশালী এবং শক্ত ফাইবার , যা কেভলার ফাইবার হিসাবে পরিচিত ।
কেভলার কাজ করে কারণ, কেভলারের মলিকিউল গুলি ফাইবারের লেন্থের সাথে প্যারালালি ইন্ড টু ইন্ড শেষ পর্যন্ত সাজানো থাকে এবং মলিকিউল চেইন গুলি নিজেদের মধ্যে শক্ত হাইড্রোজেন বন্ধন তৈরি করে। রেজাল্ট হিসেবে স্টিলের সমপরিমাণ কেভলার ফাইবার স্টিলের সমান ওজনের চেয়ে পাঁচগুণ শক্তিশালী তবে এটি ফাইবারগ্লাসের চেয়ে হালকা এবং এটি হাই টেম্পারেচার সহ্য করতে পারে ।
কোউলেক ডুপন্টে তার কর্তারা যে উপাদানগুলি সন্ধান করছিলেন ঠিক সেভাবেই তৈরি করেছিলেন তবে দেখা গেল যে ডুপন্টের এক্সপেকটেশনের চেয়েও বেশি কাজ করেছে । কেভলার থেকে তৈরি বুলেটপ্রুফ ভেস্টস এবং বডি আর্মার গুলি গত কয়েক দশক ধরে কয়েক হাজার আর্মি সদস্য, সিকিউরিটি এজেন্সি অফিসার এবং অন্যান্যদের জীবন বাঁচিয়েছে ।
দমকলকর্মীরা তাদের বাঙ্কার গিয়ারের সাথে, মহাকাশযানের ম্যাটেরিয়াল গুলিতে, রান্নাঘরের ছুরি থেকে রান্নার আঙুলগুলিকে প্রোটেকটিভ গ্লাভসে এবং স্কিস, টেনিস র্যাকেট এবং দড়িগুলিতেও এই পদার্থগুলি ব্যবহৃত হয়।
তার এই আবিষ্কারের পরে, কোউলেক পরের 20 বছর ডুপন্টে কাটিয়েছিলেন, যা তাকে পাইওনিরিং ল্যাবে পলিমার গবেষণার দায়িত্বে রেখেছিল । তিনি ১৯৮৬ সালে তিনি অবসর গ্রহণ করেন, তবে তিনি তার পুরানো নিয়োগকর্তার জন্য পরামর্শ দেয়া অব্যাহত রাখেন এবং National Academy of Sciences এবং The National Research Council কমিটিগুলিতেও দায়িত্ব পালন করেন। মহান গবেষক কোওলেক ২০১৪ সালের ৮ ই জুন ৮০ বছর বয়সে মারা যান ।
জন্ম: ৩১ জুলাই, ১৯২৩, New Kensington, পেন্সিল্ভেনিয়া, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র
মারা গেছেন: ১৮ জুন, ২০১৪, উইলমিংটন, ডেলাওয়্যার, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র
খ্যাতির কারণ: Kevlar
পুরস্কার: Perkin Medal, ন্যাশনাল মেডেল অব টেকনোলজি অ্যান্ড ইনোভেশন
শিক্ষা: Margaret Morrison Carnegie College, কার্নেগী মেলন স্কুল অব কম্পিউটার সায়েন্স
বাবা ও মা: জন কবোলেক, নেল্লি কবোলেক
Tags:
ফাইবার