Breve historia del nylon (nailon)

   En 1930 Wallace Hume Carothers comenzó a dirigir un programa de investigación en química básica orgánica, en la empresa Du Pont. Carothers y sus colaboradores se focalizaron en el estudio de la composición de polímeros naturales, tales como la celulosa, la seda y el caucho, con la idea de producir materiales sintéticos parecidos a estos. En 1934 cuando ya casi había resuelto que los esfuerzos en producir una fibra sintética del tipo de la seda habían fracasado, ocurrió un accidente. Este suceso convirtió el fracaso en un enorme éxito, se obtuvo una seda sintética, el nylon (nailon).
   El nailon (poliamida con estructura similar a la de la seda) había sido fabricado un tiempo atrás, y como no pareció tener ninguna propiedad especialmente útil y fue dejado de lado, sin ser patentado, continuando con la investigación sobre poliésteres, productos más fáciles de manipular. Trabajando con uno de estos materiales Julian Hill notó que si se acumulaba una pequeña bola de estos polímeros en el extremo de una varillla de vidrio y se estiraba la masa, ésta se extendía llegando a ser de una apariencia muy sedosa. Esto atrajo su atención y la de los otros que trabajaban con él y se cuenta que un día, mientras Carothers había ido al centro de la ciudad, Hill y sus compañeros intentaron ver lo lejos que podrían llegar estirando una de estas muestras. Tomaron una bola pequeña en una varilla de agitar, bajaron corriendo al vestíbulo y la estiraron formando una larga cuerda. Fue haciendo esto cuando notaron la gran apariencia sedosa de los filamentos extendidos y se dieron cuenta que con el proceso efectuado la resistencia del producto se incrementó, supusieron que lo que estaba ocurriendo, a nivel submicroscópico, es que estaban reorientando las moléculas polímeras.
   Debido a que los poliésteres con que estaban trabajando tenían punto de ebullición demasiado bajos para su utilización en productos textiles, regresaron a las poliamidas, que habían dejado a un lado, encontrando que estos materiales poliméricos, también podían ser estirados en frío para incrementar su resistencia a la tensión. Es así como se hicieron tejidos excelentes, filamentos y otros objetos moldeados a partir del fuerte polímero producido por el estirado en frío. La empresa Du Pont nunca tuvo una patente de la composición del material del nailon, sino que únicamente patentó el proceso del estirado en frío. Este proceso descubierto accidentalmente dio lugar al producto más importante que la Du Pont puso en el mercado.

   Paréntesis químico
El nailon más común es el llamado nailon 6,6. Estos dos seis, se refieren al número de átomos de carbono en las dos unidades monómeras, una de las cuales es un diácido orgánico de seis átomos de carbono por molécula (que contiene oxígeno) y la otra una diamina de seis átomos de carbono por molécula (que contiene nitrógeno). Cuando los dos monómeros se combinan químicamente para producir el polímero, eliminan una molécula de agua entre cada extremo de cada monómero unidad. Se trata de una reacción de polimerización por condensación.

n HOOC-(CH2)4-COOH + n H2N-(CH2)6-NH2
ác. hexanodioico (ác. adípico) 1,6-diaminohexano (hexametilendiamina)
-(OC-(CH2)4-CO-HN-(CH2)6-HN)-
nailon 6,6

El grupo atómico C=O es característico de las amidas, y es por esto
H N que se dice que el nailon es una poliamida.

   En el proceso de estirado en frío, las largas moléculas del polímero son alineadas entre ellas, de forma que todos los átomos de oxígeno de una cadena pueden formar un enlace de hidrógeno con un átomo de nitrógeno de una cadena adyacente. Esto une las moléculas individuales del polímero, de manera semejante al de las fibras de una cerda, que forman un cordón cuando son trenzadas juntas.
   Esta asociación de las moléculas de los polímeros lineales por medio de enlaces de hidrógeno es la responsable del gran incremento de la "fuerza" de las fibras de nailon.
   El mismo principio da cuenta de la fuerza de las fibras de seda; las moléculas de poliamida naturales de la seda están orientadas de tal manera que los enlaces de hidrógeno mantienen unidas las moléculas individuales. Los gusanos de seda realizan el estiramiento en frío, cuando extienden los filamentos de la seda.
   Volviendo a nuestro material poliamídico, podemos mencionar que otra propiedad de las telas de nailon es la facilidad con la que se secan. Esto se debe a los puentes de hidrógeno, que dejan muy poco lugar en el polímero para que los átomos de hidrógeno del agua puedan ser atraídos.
   Si comparamos la estructura del nailon con la del algodón (formado principalmente por celulosa) vemos que éste presenta muchos grupos -OH que pueden unir al agua. Esto hace que el algodón será más difícil de secar que el nailon.

   Cuando fueron ofrecidos por primera vez a la venta en la ciudad de New York el 15 de mayo de 1940, se vendieron 4 millones de pares de medias de nailon en las primeras 5 horas. No obstante tales ventas no pudieron mantenerse durante mucho tiempo porque este material sintético fue usado para aplicaciones de guerra, principalmente en los paracaídas.

   El nailon es un sólido opaco, blanco, que se usa principalmente para hacer fibras textiles, ya que puede ser fácilmente hilado, como la seda. Durante la Segunda Guerra Mundial el acceso a la seda del Lejano Oriente fue evitado por el ejército japonés, el nailon probó ser una fibra superior en muchas propiedades, siendo utilizada principalmente en ese momento para elaborar artículos militares, como cuerdas para barcos y paracaídas. Su uso en medias para mujer aumentó enormemente su popularidad. Además de ser útil para obtener fibras textiles, el nailon se usa también en cuerdas de llantas y en artículos moldeados.

Más información sobre el nailon y otros materiales poliméricos sintéticos en:
Bensaude-Vicent, B y Stengers, I. Historia de la Química. Addison-Wesley. Salamanca. 1997.
Hollen, N y Saddler,J. Introducción a los textiles. Limusa. México. 1999.
Jaffe, B. La Química crea un mundo nuevo. Eudeba. Buenos Aires. 1964.
Pangtay, S.C. Petroquímica y sociedad. La Ciencia desde México N°39. Fondo de Cultura Económica. México. 1987.
Roberts, R.M. Serendipia. Descubrimientos accidentales en la ciencia. Alianza. Madrid. 1992.