преимущества инноваций в пластике

Пример изобретения: преимущества инноваций в пластике и карбоновых пастах

С начала эпохи пластмасс Соединенные Штаты являются бесспорным лидером в области полимерных инноваций. Эта известность частично объясняется изобретательностью химиков в Соединенных Штатах, а частично - поддержкой, которую полимерные инновации получают от промышленности, правительства и академических институтов. Поскольку Соединенные Штаты сталкиваются с экономическими проблемами со стороны развивающихся индустриальных стран, таких как Китай, важно учитывать, что эта благоприятная атмосфера позволила Соединенным Штатам оставаться в авангарде новых открытий и разработок.

Эпоха пластмасс началась в Америке. В 1869 году Джон Уэсли Хаятт изобрел целлулоид, первый синтетический пластик, в поисках искусственной замены слоновой кости. Растущая популярность бильярда вызвала спрос на слоновую кость, из-за которой он и слоны стали дефицитным ресурсом. На изобретение Хаятта была получена награда в размере 10 000 долларов, обещанная за работоспособный заменитель слоновой кости. После нескольких лет экспериментов он обнаружил, что, обрабатывая нитрированную целлюлозу, полученную из хлопка, камфорой, он может получить легкий и прочный материал, который может выглядеть и ощущаться как слоновая кость, черепаховый панцирь, лен и другие натуральные материалы.

Изобретение Хаятта не было идеальным для бильярдных шаров; шары при столкновении давали взрывной треск. Но производители начали производить другие целлулоидные продукты, имитирующие дорогие, такие как гребни из черепахового панциря и льняные воротники рубашек, что произвело революцию в производстве товаров. До создания синтетических полимеров люди были ограничены тем, что давала природа. Создав целлулоид, компания Hyatt открыла двери для разработки новых полезных материалов, которые ослабили нашу зависимость от природы.

Пластмассы не только освободили людей от материальных ограничений, налагаемых миром, но и ослабили социальное разделение между богатыми и бедными. Щетки и гребни из целлулоида имитировали более дорогие версии. Мужчины из рабочего класса могли покупать легко очищаемые манжеты и воротники из целлулоида, имитирующие лен, что позволяло им гармонировать с богатыми бизнесменами. Недорогие потребительские товары сделали материальные блага более распространенными и размыли классовые различия.

Пластик стал еще более дешевым и широко доступным с изобретением бакелита в 1907 году. Лео Бекеланд уже был богатым химиком и изобретателем, когда он начал поиск синтетической замены шеллака, природного вещества, используемого для электроизоляции. Его изобретение, прочный пластик, который он назвал бакелитом, был не только превосходным изолятором; это также был отличный материал для использования в массовых потребительских товарах, даже лучше, чем целлулоид.

Бакелит был настолько успешным, что вдохновил крупные химические компании, такие как DuPont и Dow, вкладывать средства в разработку большего количества пластмасс. Хотя Hyatt и Baekeland в основном работали независимо, рост американских корпораций обеспечил полимерные инновации ресурсами и поддержкой организованного бизнеса. Эти новые корпоративные исследовательские компании работали над изобретением новых полимеров, а затем выясняли, как их можно использовать, а не искать материалы с определенными свойствами, как это делали Hyatt и Baekeland.

Некоторые из этих изобретений были совершенно случайными. В 1938 году химик Рой Планкетт экспериментировал с новыми хладагентами, когда обнаружил, что его канистра покрыта скользким белым веществом. Он признал, что отсутствие трения у нового полимера может найти множество полезных применений. Его неожиданное открытие, продаваемое как тефлон, использовалось во всем, от медицинского оборудования до кастрюль и сковородок с антипригарным покрытием.

Научные исследования оказались критически важными для победы Америки во Второй мировой войне. Война выиграна не только на полях сражений, но и в исследовательских лабораториях. Американцы искали альтернативные материалы, которые могли бы заменить и улучшить характеристики дефицитных природных ресурсов, таких как резина, металл, шерсть, дерево и хлопок. Достижения в области науки о полимерах предоставили необходимые материалы, а пластмассы оказались бесценными для военных действий. Например, нейлон, изобретенный в 1935 году, использовался для изготовления парашютов, веревок, бронежилетов и многого другого. Оргстекло стало легкой и прочной альтернативой стеклу для окон самолетов, а в атомной бомбе был использован антипригарный тефлон.

Когда война закончилась, американская экономика перешла от производства танков и самолетов к производству товаров народного потребления. Новые изобретения из пластика снова оказались ценными, улучшив качество жизни американцев. Например, пластиковая упаковка для пищевых продуктов повысила безопасность пищевых продуктов и изменила способ совершения покупок. Влагостойкий целлофан, разработанный Уильямом Хейлом Чарчем в 1927 году, защищает пищу от порчи и загрязнения. Рекламы целлофана напоминали покупателям о проблемах санитарии: «Странные руки. Пытливые руки. Грязные руки. Прикосновение, осязание, изучение вещей, которые вы покупаете в магазинах. Ваша надежная защита от попадания рук в руки - прочный, прозрачный, защищенный от микробов целлофан ». [1] Пластиковая упаковка стала повсеместной в продуктовых магазинах, поскольку потребители отзываются