29 Avril 1937 – Wallace Carothers, chimiste américain qui a inventé le nylon et le néoprène

Deux des polymères synthétiques les plus utilisés au XXe siècle, le néoprène et le nylon, sont nés en 1930 dans le laboratoire de recherche de Wallace Carothers à la société DuPontWallace Hume Carothers (1896-1937) était un chimiste américain qui a inventé le nylon et le néoprène. Le nom de Wallace Carothers se démarque de la liste des plus grands inventeurs du monde. Ses contributions à la chimie organique ont été reconnues comme exceptionnelles et, malgré le laps de temps relativement court pour ses réalisations productives, il est devenu un leader dans son domaine avec une réputation internationale enviable. C’était un brillant scientifique, mais un homme mélancolique qui était le plus heureux hors des projecteurs, castor loin dans son laboratoire. Carothers a fait la percée qui allait changer le tissu même du monde moderne. Carothers l’a appelé nylon et, grâce à ses innombrables utilisations, il était responsable d’une révolution industrielle du 20e siècle. Les vêtements, cordes, armes et machines pourraient tous être fabriqués à partir de cette première forme de plastique polyvalente et durable. C’est le matériau qui a aidé les Alliés à gagner la Seconde Guerre mondiale et, même maintenant, le nylon et ses retombées nous entourent. Pourtant, son inventeur n’a jamais vécu pour voir l’impact remarquable du nylon. Carothers était une âme torturée qui avait du mal à faire face à ses tubes à essai bien-aimés et s’était suicidé à seulement 41 ans.Enfance et petite enfanceCarothers est né le 27 avril 1937 à Burlington, Iowa. Wallace Carothers a été le premier scientifique de la famille.

Son père, Ira Hume Carothers, a enseigné dans une école de campagne. Plus tard, il est entré dans le domaine de l’éducation commerciale et, pendant quarante-cinq ans, s’est engagé dans ce type de travail en tant qu’enseignant et vice-président du Capital City Commercial College, Des Moines, Iowa.Sa mère, Mary Evalina McMullin de Burlington, Iowa, a exercé une influence et des conseils puissants dans les premières années de la vie de Carothers.Carothers était particulièrement dévoué à sa sœur, Isobel. Sa mort en janvier 1936 a été un choc pour lui et il n’a jamais pu se réconcilier complètement avec sa perte.

Carothers était l’aîné de quatre enfants. Son éducation a commencé dans les écoles publiques de Des Moines, Iowa, où ses parents ont déménagé alors qu’il n’avait que cinq ans. En 1914, il est diplômé du North High School. En grandissant, il avait le goût du travail et du jeu. Il aimait les outils et les choses mécaniques et passait beaucoup de temps à expérimenter.Son travail scolaire était caractérisé par la minutie. Il avait l’habitude de ne laisser aucune tâche inachevée ou accomplie avec insouciance.

Il entra au Capital City Commercial College à l’automne 1914 et obtint son diplôme en comptabilité et secrétariat en juillet 1915, ce qui prit considérablement moins de temps que la moyenne.CarrièreIl entra au Tarkio College, Tarkio, Missouri, en septembre 1915, pour suivre un cours scientifique, et accepta simultanément un poste d’assistant au département commercial.

Il a continué à ce titre pendant deux ans, puis a été nommé assistant en anglais, bien qu’il se soit spécialisé en chimie depuis son entrée à l’université.Pendant la guerre mondiale, le chef du département de chimie, le Dr Arthur M. Pardee, a été appelé dans une autre institution et le Tarkio College a trouvé impossible de trouver un professeur de chimie entièrement équipé. Carothers, qui avait auparavant suivi tous les cours de chimie proposés, a été nommé pour prendre la relève.Quittant le Tarkio College en 1920 avec son baccalauréat ès sciences, il s’inscrit au département de chimie de l’Université de l’Illinois où il remplit les conditions requises pour la maîtrise ès arts à l’été 1921.

Son ancien instructeur au Tarkio College, alors chef du département de chimie de l’Université du Dakota du Sud, a souhaité qu’un jeune instructeur s’occupe des cours de chimie analytique et physique et a eu la chance d’obtenir des Carothers pour ce poste au cours de l’année 1921-1922.Il ne s’est rendu dans le Dakota du Sud que dans le but d’obtenir des fonds suffisants pour lui permettre d’achever ses études supérieures, mais la préparation minutieuse et adéquate de ses cours, ainsi que ses soins aux étudiants sous sa direction, ont montré qu’il pouvait être un professeur de chimie très réussi.

Il est retourné à l’Université de l’Illinois en 1922 pour terminer ses études pour le diplôme de docteur en philosophie, qu’il a reçu en 1924. Son travail majeur était en chimie organique avec une thèse sous la direction du Dr Roger Adams, sur la réduction catalytique des aldéhydes avec du platine oxyde de platine et sur l’effet des promoteurs et des poisons sur ce catalyseur dans la réduction de divers composés organiques. Ses mineurs étaient la chimie physique et les mathématiques.En 1920-1921, il a occupé un poste d’assistant pendant un semestre en chimie inorganique et pendant un semestre en chimie organique.

Il a été assistant de recherche en 1922-1923 et a détenu en 1923-1924 la Carr Fellowship, la plus haute distinction offerte à l’époque par le département de chimie de l’Illinois.

À la fin de ses études, il était considéré par le personnel comme l’un des étudiants les plus brillants à avoir obtenu le diplôme de docteur. Une vacance au sein du personnel du département de chimie de l’Université de l’Illinois a permis de le nommer professeur de chimie organique à l’automne 1924. À ce titre, il a continué avec un succès inhabituel pendant deux ans, enseignant l’analyse organique qualitative et deux cours de laboratoire biologique, un pour les étudiants prémédicaux et l’autre pour les chimistes.En 1926, l’Université Harvard avait besoin d’un professeur de chimie organique. Après avoir soigneusement examiné les candidats disponibles dans les différentes universités du pays, Carothers a été sélectionné. Dans ce nouveau poste, il a enseigné pendant la première année un cours de chimie organique expérimentale et un cours avancé de chimie structurale, et pendant la deuxième année, il a donné des conférences et des enseignements de laboratoire en chimie organique élémentaire.

En 1928, la Compagnie du Pont avait achevé ses plans pour entreprendre un nouveau programme de recherche fondamentale dans son laboratoire central, la Station expérimentale de Wilmington, Delaware. Carothers a été sélectionné pour diriger la recherche en chimie organique.Grands travaux

C’est sa découverte qu’il était possible d’ajouter du chlorure d’hydrogène au monovinylacétylène avec formation de 2-chloro-i, 3-butadiène, appelé chloroprène. Cette substance est structurellement analogue à l’isoprène mais polymérise plusieurs centaines de fois plus rapidement et conduit à un produit bien supérieur à tous les caoutchoucs synthétiques précédemment connus. Le travail de Carothers a jeté les bases du développement par d’autres chimistes et ingénieurs chimistes de la société du Pont du produit commercial qui a trouvé une large utilisation industrielle et qui est commercialisé sous le nom de néoprène.                                                            Il a étudié les moyens de préparer des polymères structurellement analogues à la cellulose et à la soie et en a synthétisé un grand nombre. Ces matériaux ont constitué les premières fibres entièrement synthétiques avec un degré de résistance, d’orientation et de souplesse comparable aux fibres naturelles. Cette enquête a conduit Du Pont à installer une usine à Seaford, Delaware, qui a coûté plus de huit millions de dollars, pour produire un nouveau fil textile appelé nylon.

Amines : la clé du nylonPeu de temps après cette découverte, un autre des associés de Carothers, Julian W. Hill, a créé une fibre synthétique solide et élastique tout en essayant de produire des super polymères de poids moléculaire élevé en faisant réagir des glycols et des acides dibasiques avec des acides forts sous pression réduite dans un alambic moléculaire. Les premiers polyesters résultants, cependant, posaient problème : ils avaient des points de fusion si bas et une solubilité élevée dans les solvants de nettoyage à sec qu’ils n’étaient pas commercialement viables. Après quelques tentatives pour résoudre ces problèmes, Carothers a abandonné cette ligne de recherche. Mais Bolton l’a encouragé à ne pas abandonner le domaine plus large des fibres. Lorsque Carothers a finalement repris ses travaux dans ce domaine au début de 1934, lui et son équipe ont utilisé des amines plutôt que des glycols pour produire des polyamides plutôt que des polyesters. Les polyamides sont des protéines synthétiques et sont plus stables que les polyesters, qui sont structurellement similaires aux graisses et huiles naturelles. Le groupe de Carothers a rapidement découvert une fibre polyamide exceptionnelle. Bolton a joué un rôle clé dans le développement de la découverte, plus tard nommée nylon.Nylon : une histoire de réussite

Dans les années qui suivirent, la créativité scientifique de Carothers fut paralysée par des crises de dépression qui s’aggravèrent et qui finirent par provoquer son suicide en avril 1937, juste au moment où la véritable ampleur de la découverte du nylon devenait apparente. À cette époque, Bolton avait décidé de commercialiser le nylon, visant d’abord à conquérir le marché lucratif des bas de soie avec des produits alternatifs fabriqués à partir de la fibre synthétique. D’autres applications viendront plus tard.

Le nylon est entré en production en 1939 et la présentation des nouveaux bas a fait sensation à l’Exposition universelle de New York cette année-là. Avec le début de la Seconde Guerre mondiale, le nylon a été réquisitionné à des fins de guerre, par exemple pour fabriquer des auvents de parachute. Mais une fois la guerre terminée, les ventes aux consommateurs civils ont explosé.Récompenses et réalisationsEn 1929, il est élu rédacteur en chef adjoint du Journal of the American Chemical Society.

Ses réalisations ont été reconnues par son élection à l’Académie nationale des sciences en 1936, le premier chimiste organique associé à l’industrie à être élu dans cette organisation.

Les recherches qui ont conduit à ces inventions ont également démontré l’existence de macromolécules, renforçant considérablement la théorie macromoléculaire d’Hermann Staudinger.

Vie personnelle et héritageLe 21 février 1936, il épousa Helen Everett Sweetman de Wilmington, Delaware. Une fille, Jane, est née le 27 novembre 1937, après la mort de Carothers.

Carothers s’est suicidé le 29 avril 1937. En 1937, sa sœur est décédée subitement et cette perte l’a plongé dans une dépression qui a finalement entraîné son suicide.

Wallace Hume Carothers (1896-1937)Suite à une dépression, Wallace Hume Carothers né le 27 avril 1896, s’est suicidé la même année de sa découverte. Il n’a pas assisté ainsi à la commercialisation de son produit. Après des études de chimie organique à l’Université d’Illinois, il obtient un doctorat en 1924. Il entre, en 1928, à la société DuPont où il prend la direction du laboratoire de recherche en chimie organique. Il s’intéresse aux polymères, et ses premiers travaux l’amènent à la formulation d’un polymère pouvant être étiré en une fibre synthétique similaire à la soie. En 1937, il découvre une fibre qui, après étirage, possède une résistance encore supérieure à celle de la soie.

Cette fibre, baptisée Nylon, est introduite en 1938 dans la fabrication des bas et des poils de brosse à dents, marquant ainsi le début d’une nouvelle ère des fibres synthétiques. Il souffre toute sa vie de dépressions psychiatriques. Malgré son succès avec le nylon, il croit avoir peu réussi et avoir épuisé ses idées pour la recherche. Son malheur est approfondi par le décès de sa sœur préférée en janvier 1937. Le 29 avril 1937, il se suicide dans une chambre d’hôtel à Philadelphie en buvant du jus de citron qui contient du cyanure de potassium. Il ne laisse aucune note explicative. Sa fille, Jane, est née sept mois plus tard.

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