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Ideas de negocios que cambiaron el mundo: Kevlar

Business ideas that changed the world: Kevlar

Cuando:1965Dónde:Estados UnidosPor qué:El producto transformó la industria de la seguridad.Cómo:Un químico de DuPont tropezó con la fibra al investigar formas de crear un nuevo polímero para neumáticos.OMS:Stephanie KwolekHecho:Kevlar es cinco veces más fuerte que el acero, basado en pesos equivalentes

Si alguna vez ha sido empleado para proteger a otros, hay una buena posibilidad de que Kevlar lo haya protegido. La fibra más resistente del mundo, comúnmente utilizada en la fabricación de chalecos antibalas, cascos y chalecos antibalas, cumplió 49 años en 2014. Si bien muchos de los que la usan estarían pensando en abandonar la línea de fuego y poner los pies en alto a esta edad, Kevlar todavía está funcionando fuerte, ayudando a las tropas, bomberos y policías del mundo a desactivar las situaciones de alta presión.

El kevlar también se usa ampliamente en la construcción de refugios para tornados, cables de suspensión de puentes, pastillas de freno, vehículos espaciales y conos de altavoces. Incluso se usó en el techo muy publicitado (y muy criticado) del Estadio Olímpico de Montreals, y las botas adidas F50 usadas por algunos de los jugadores de fútbol más conocidos del mundo. No está mal para un producto que fue inventado por error.

El fondo

La historia de Kevlar se remonta a 1927, cuando la ciencia y el investigador DuPont creó un presupuesto de $ 20,000 para el trabajo de investigación fundamental: el tipo de trabajo que puede no conducir directamente al desarrollo de un nuevo producto, pero puede crear una base para descubrimientos posteriores o solo demostró ser interesante por sí mismo. De hecho, el grupo creado para llevar a cabo la investigación fundamental pronto entendió cómo condensar polímeros, un proceso que condujo a la creación de materiales extremadamente duraderos y adaptables. La invención del nylon siguió en 1938, al igual que la invención de una serie de marcas comercialmente exitosas, incluyendo Teflon y Stainmaster.

Sin embargo, quizás la rama más importante de la investigación de polímeros de DuPonts fue Kevlar, que fue inventada por el químico Stephanie Kwolek, por accidente, a principios de la década de 1960. Kwolek estaba tratando de crear un polímero viscoso y espeso para usar en los neumáticos. Sin embargo, durante su investigación descubrió que su polímero se estaba volviendo turbio y casi la solución que buscaba. Sin embargo, Kwolek y su técnico hicieron girar el polímero en una fibra. probarlo que simplemente tirarlo a la basura, pensaron. Sorprendentemente, cuando atravesó la hilera, no se rompió. De hecho, casi nada podría romperlo.

El material que Kwolek y su técnico habían creado era más rígido y resistente que cualquier fibra creada anteriormente. Mejor aún, el producto milagroso de Kwoleks no se rompió ni se marchitó bajo presión; Las fibras estaban tejidas juntas como una telaraña, lo que significa que era casi impermeable. Cuando intentaban quemarlo, no se derretía. Cuando intentaron congelarlo, no se volvió frágil y se rompió. Varios productos químicos diferentes no tuvieron efecto. Kwolek y su técnico se dieron cuenta de que habían tropezado con un descubrimiento verdaderamente único.

El producto que habían creado era fuerte y resistente, pero también ligero y elástico; lo suficientemente resistente como para ser utilizado en defensa militar y lo suficientemente elástico como para ser utilizado en deportes. DuPont introdujo su nuevo desarrollo en 1965, pero no lo produjo en grandes cantidades hasta 1971, y fue más tarde esa década que los productos comerciales se introdujeron en el mercado.

Stephanie Kwolek en el laboratorio de investigación pionero en la estación experimental.

Inventor Stephanie Kwolek en la Estación Experimental.

Impacto comercial

Es casi imposible establecer una cifra sobre el valor comercial de Kevlar, ya que la fibra se usa ampliamente en tantas aplicaciones importantes. Le tomó a DuPont seis años llevar el producto al mercado, pero su potencial pronto se hizo evidente, especialmente en el ámbito civil y militar. sectores de defensa.

Sin embargo, el impacto comercial se hizo evidente rápidamente. Después de su creación, DuPont le pidió a su Laboratorio Pionero que convirtiera el maravilloso polímero nuevo en un hilanderos comercial. Las posibilidades parecían y siguen siendo casi infinitas. Además de los chalecos antibalas, que han llegado a definir el producto, DuPont comenzó a desarrollar Kevlar para neumáticos radiales, pastillas de freno, velas de carreras, cables de puentes y proyectiles de naves espaciales. Los investigadores incluso descubrieron que el material podría usarse en conos de altavoces y tambores de marcha; Con cada año que pasaba, aparecían nuevas posibilidades y nuevas oportunidades comerciales para explorar.

DuPont tardó seis años en llevar el producto al mercado, pero su potencial pronto se hizo evidente, particularmente en los sectores de defensa civil y militar. Las perspectivas comerciales de Kevlars aumentaron aún más cuando el Instituto Nacional de Justicia de las Américas encargó un programa de cuatro fases para desarrollar ropa a prueba de balas utilizando el nuevo material. En 1973, los investigadores del ejército estadounidense EdgewoodArsenal habían desarrollado un chaleco antibalas, y en 1976 el producto estaba listo para ser utilizado por los oficiales de policía de EE. UU. En el campo, y el ejército de EE. UU. Lo adoptó como chalecos antibalas en 1978. La demanda no ha disminuido desde entonces. En 2011, el gasto global del gobierno en armaduras militares se estableció en $ 1.19bn, según el informe The Military Body Armor & Protective Gear Market 20112021. VectorStrategy pronosticó en 2009 que las fuerzas armadas de los Estados Unidos obtendrían armaduras corporales por un valor de $ 6bn entre 2009 y 2015.

BCC Research, en un informe separado, estimó que el mercado global para equipos y armaduras protectoras avanzadas valía $ 4 mil millones en 2010, y aumentaría a $ 5,2 mil millones para 2015. Sin embargo, el informe de BCC abarcó componentes auxiliares (guantes, sombreros y respiradores); equipo químico, biológico, radiológico y nuclear; protector térmico y productos blindados y resistentes a balas, con componentes auxiliares que representan solo el 60% del valor de mercado.

Innovaciones en el mercado

Los nuevos inventos basados ​​en la tecnología Kevlar continúan entrando en el mercado; de hecho, el material ahora se está utilizando para reforzar cobertizos y bunkers, según las pruebas, puede repeler proyectiles que vuelan a velocidades de hasta 250 mph. En noviembre de 2010, una anti-granada La red formada por pequeñas fibras de Kevlar fue lanzada por Qinetic, un ejemplo más de la continua importancia de Kevlars para las fuerzas de defensa civil y militar.

Los nuevos inventos basados ​​en la tecnología Kevlar continúan ingresando al mercado. Impulsado por esta innovación continua, DuPont ha construido una nueva instalación de producción de Kevlar de $ 500 millones cerca de Charleston, Carolina del Sur. Se cree que la nueva planta de puesta en marcha Cooper River Kevlar aumentará la producción global de Kevlar en un 25% y duplicará las ventas en los países en desarrollo para 2015. Brasil, por ejemplo, representa una gran oportunidad de crecimiento, debido a la cantidad de asesinatos en el país, que total alrededor de 40,000 cada año.

El dominio del mercado de Kevlars está constantemente amenazado por los competidores, que gastan millones tratando de desarrollar rivales competitivos para el producto. Los acuerdos comerciales internacionales también representan una amenaza; por ejemplo, el Acuerdo de Libre Comercio de Corea del EE. UU. podría, en última instancia, tentar a los consumidores estadounidenses a importar sustitutos baratos de Corea del Kevlar. Sin embargo, no hay duda de que, en la actualidad, Kevlar todavía está lejos y es el jugador líder en su sector.

La persona detrás de la idea de negocio.

Sorprendentemente, Stephanie Kwolek ha desempeñado un papel relativamente menor en el desarrollo de Kevlar desde que se topó con el producto. Siguió siendo una prolífica inventora por el resto de su vida laboral y logró 28 patentes durante su carrera investigadora. Ahora es consultora a tiempo parcial para DuPont y mentora para jóvenes científicas.

En reconocimiento a sus esfuerzos, Kwolek recibió el prestigioso Premio Kilby y la Medalla Nacional de Tecnología. En 1999, en San Francisos Exploratorium, recibió el premio Lemelson-MIT Lifetime Achievement Award, un galardón que reconoció su papel pionero en la tutoría de jóvenes científicas, así como sus propios esfuerzos de investigación.

¿Cómo es el Kevlarlook hoy?

Desde el descubrimiento original de Kevlar, DuPont ha refinado el producto en varias variantes distintas. Las variedades notables incluyen Kevlar K29, la rama que se usa para la protección del cuerpo; Kevlar49, típicamente usado en productos de cable y cuerda; Kevlar K129, una variante de alta tenacidad típicamente usada para aplicaciones balísticas; y Kevlar KM2, que se encuentra más comúnmente en vehículos blindados.

Aunque una fibra similar llamada Twaron se lanzó comercialmente en 1987, desarrollada en la década de 1970 por la empresa holandesa ENKO (ahora parte de AKZO), Kevlar ha conservado una gran participación en el mercado y la demanda del producto se ha mantenido alta.

Las ventas de DuPonts en el segundo trimestre en 2014 supuestamente alcanzaron los $ 9.71 mil millones, con un 14% generado por su unidad de seguridad y protección, dentro de la cual las prendas textiles, a saber, Kevlar, siguen siendo motores clave del crecimiento del mercado.