#064 · Vulcanized Rubber · Short Articles

In the winter of 1839, in a kitchen in Woburn, Massachusetts, a bankrupt hardware salesman dropped a lump of sulfur-treated rubber onto a hot stove. It charred but did not melt. Every tire on Earth descends from that accident.

Charles Goodyear was thirty-nine years old, in and out of debtor's prison, when he stumbled onto vulcanization. He had no scientific training. He had been a hardware salesman in Philadelphia until his father's business collapsed in 1830. Rubber became his obsession after a visit to the Roxbury India Rubber Company in 1834, where he saw a warehouse full of melted, rancid stock — natural rubber turned to syrup in summer heat and to brittle stone in winter. The industry was dying. He decided he would save it.

He had no money to do it with. His wife and children moved between boarding houses; one biographer counts six addresses in five years. He pawned the children's schoolbooks. He mixed rubber with magnesia, with quicklime, with nitric acid. Each formula failed. In Woburn, Massachusetts, in early 1839, working alongside a partner named Nathaniel Hayward who had been experimenting with sulfur, Goodyear dropped a sample onto the top of an iron stove. The expected puddle did not form. The rubber scorched, and what came off the metal was a leathery thing that flexed without melting and held its shape in the cold.

Pre-vulcanized rubber overshoes, 1830s, Brazil, made for the American market - Bata Shoe Museum - DSC00748 Daderot · CC0 1.0

It took him five more years to work out how much heat, how much sulfur, how long. He filed US Patent 3,633 in June 1844.

A cold workshop table with natural rubber samples tested under extremes: one strip droops Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

A molecule held together

Natural rubber, tapped from the Para rubber tree of the Amazon basin, is a tangle of long polyisoprene chains that slip past each other when warm and lock up when cold. Vulcanization is, in modern terms, a chemical sewing job. Sulfur atoms — heated to around 140 degrees Celsius in the presence of the rubber — break open the double bonds in the isoprene units and stitch neighbouring chains together with short bridges of one to eight sulfur atoms. The chains can no longer flow past each other. They can still stretch, because the bridges are sparse and the chains between them are long, but they snap back to their original arrangement when the load is released.

Pre-vulcanized rubber overshoes, 1830s, Brazil - Bata Shoe Museum - DSC00753 Daderot · CC0 1.0

The ratio matters absurdly. A modern tire tread is around two to three per cent sulfur by mass. A bowling ball or a pipe stem — what the nineteenth century called ebonite — is around thirty per cent. The same two ingredients, different cross-link densities, produce a material that ranges from a baby's pacifier to something hard enough to turn on a lathe.

A rubber and sulfur mixture lands on a hot stove plate Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

The patent war

While Goodyear was burning his fingers in Massachusetts, an English engineer named Thomas Hancock was working on the same problem in a factory in London. In 1842 Hancock received samples of Goodyear's cured rubber through an intermediary, noticed the sulfur bloom on the surface, and worked backwards. He filed a British patent in November 1843 — eight weeks before Goodyear got around to filing his own in Britain. Hancock's friend William Brockedon coined the name: vulcanization, after the Roman god of the forge.

Workman removes a synthetic rubber tire from the vulcanizing oven at the Dominion Rubber plant. / À l'usine Société Polymer Limitée, un ouvr BiblioArchives / LibraryArchives · BY 2.0

Goodyear spent the rest of his life in court. He won the famous Great India Rubber Case in 1852, with Daniel Webster arguing for him at a fee larger than any Webster had ever received, but the European patents were already lost. By 1860 he had earned royalties on millions of dollars of rubber goods and died owing about two hundred thousand dollars — call it seven million today. The tire company that bears his name was founded in Akron in 1898 by Frank Seiberling, who chose the name as a tribute. The family received nothing.

Freshly cured rubber is stretched between two clamps in a Victorian workshop Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

What we still don't know

The exact mechanism of the sulfur cross-link is, surprisingly, still not fully resolved. Industrial chemists know how to tune the process to the third decimal place, but the precise sequence by which sulfur radicals attack the polymer chain — whether through a free-radical or an ionic intermediate, and which of the several proposed accelerator complexes does the real work — has been argued in the journals into the present decade.

Vulcanized rubber Alfred T. Palmer · Public domain

It is also not entirely clear what Hayward and Goodyear each knew at the moment of discovery. Hayward had filed his own sulfur patent in February 1839 and sold it to Goodyear that summer; the dramatic stove story may be a later embellishment of a discovery the two of them made together over weeks of grinding experimentation. Goodyear's 1855 memoir, *Gum-Elastica*, written in the third person, is the only detailed account, and it is not a disinterested one.

A nineteenth-century rubber goods factory with belts Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

And we do not really know why rubber matters as much as it does. There is no good substitute for it. Synthetic elastomers approximate the properties; none match natural rubber's tear resistance and resilience under repeated flex. Roughly half the rubber in the world is still tapped by hand from trees grown on plantations in Thailand, Indonesia and Vietnam — the descendants of seeds smuggled out of Brazil by Henry Wickham in 1876. A modern airliner lands on tires made from sap collected with a knife.

Goodyear's last recorded statement, to a creditor pressing him in 1860, was that a man had no right to complain of poverty if he had given something to the world. The stove is gone. The patent has expired. The rubber is still there.

في شتاء عام 1839، داخل مطبخ في ووبرن بولاية ماساتشوستس، أسقط بائع أدوات معدنية مفلس قطعة من المطاط المعالج بالكبريت على موقد ساخن. تفحمت القطعة لكنها لم تذب. ومن ذلك الحادث العرضي انحدرت كل إطارات المركبات على وجه الأرض.

كان Charles Goodyear في التاسعة والثلاثين من عمره، يتردد على سجون المدينين، حين عثر صدفةً على عملية الفلكنة. لم يكن يمتلك أي خلفية علمية، فقد كان بائعاً للأدوات المعدنية في فيلادلفيا حتى انهارت تجارة والده في عام 1830. أصبح المطاط هاجسه بعد زيارة قام بها إلى شركة "روكسبري" للمطاط الهندي في عام 1834، حيث رأى مخزوناً كاملاً من المطاط قد ذاب وتفسخ؛ فالمطاط الطبيعي يتحول إلى شراب في حرارة الصيف، وإلى حجارة هشة في برد الشتاء. كانت الصناعة تحتضر، وقرر هو أن ينقذها.

لم يملك المال اللازم لذلك، فتنقلت زوجته وأطفاله بين بيوت النزل؛ ويحصي أحد كتّاب سيرته ستة عناوين سكنوا فيها خلال خمس سنوات. رهن كتب أطفاله المدرسية. خلط المطاط بالمغنيسيا، والجير الحي، وحمض النيتريك، لكن كل صيغة فشلت. وفي Woburn, Massachusetts، في أوائل عام 1839، وبينما كان يعمل إلى جانب شريك يدعى Nathaniel Hayward كان يجري تجارب على الكبريت، سقطت عينة من المطاط على سطح موقد حديدي. لم تتشكل البركة المتوقعة؛ فقد احترق المطاط، وما خرج من تحت المعدن كان مادة تشبه الجلد، تنثني دون أن تذوب وتحتفظ بشكلها في البرد.

استغرق الأمر منه خمس سنوات أخرى ليعرف مقدار الحرارة، وكمية الكبريت، والوقت اللازم. سجل براءة الاختراع الأمريكية رقم 3,633 في يونيو 1844.

جزيء متماسك

المطاط الطبيعي، الذي يُستخرج من Para rubber tree في حوض الأمازون، عبارة عن تشابك من سلاسل طويلة من polyisoprene تنزلق فوق بعضها البعض عندما تسخن وتتصلب عندما تبرد. الفلكنة، بمصطلحاتنا الحديثة، هي عملية خياطة كيميائية. فذرات الكبريت - عند تسخينها إلى حوالي 140 درجة مئوية في وجود المطاط - تكسر الروابط المزدوجة في وحدات الأيزوبرين وتخيط السلاسل المتجاورة ببعضها بجسور قصيرة تتكون من ذرة إلى ثماني ذرات كبريت. لم تعد السلاسل قادرة على الانزلاق فوق بعضها؛ فهي لا تزال قادرة على التمدد لأن الجسور متباعدة والسلاسل بينها طويلة، لكنها تعود إلى ترتيبها الأصلي بمجرد زوال الضغط.

النسبة مهمة بشكل مذهل؛ فمداس الإطار الحديث يحتوي على حوالي 2 إلى 3 في المئة من الكبريت بالكتلة. أما كرة البولينج أو مبسم الغليون - ما أطلق عليه القرن التاسع عشر اسم ebonite - فيحتوي على حوالي 30 في المئة. المكونان نفسهما، ولكن باختلاف كثافة الروابط المتقاطعة، ينتجان مادة تتراوح خصائصها بين نعومة لهاية الأطفال وصلابة تكفي لتشكيلها على المخرطة.

حرب براءات الاختراع

بينما كان غوديير يحرق أصابعه في ماساتشوستس، كان مهندس إنجليزي يُدعى Thomas Hancock يعمل على المشكلة ذاتها في مصنع بلندن. في عام 1842، تلقى هانكوك عينات من مطاط غوديير المعالج، فلاحظ وجود طبقة كبريتية على السطح، وقام بتحليل العملية عكسياً. سجل براءة اختراع بريطانية في نوفمبر 1843، قبل ثمانية أسابيع من تمكن غوديير من تسجيل براءته في بريطانيا. وقد صاغ ويليام بروكيدون، صديق هانكوك، الاسم: "الفلكنة"، تيمناً بالإله الروماني للحدادة.

قضى غوديير بقية حياته في المحاكم. فاز في قضية "المطاط الهندي العظيمة" الشهيرة عام 1852، حيث ترافع عنه Daniel Webster مقابل أتعاب تفوق أي مبلغ تقاضاه ويبستر من قبل، لكن براءات الاختراع الأوروبية كانت قد ضاعت بالفعل. بحلول عام 1860، كان قد جنى أرباحاً بملايين الدولارات من منتجات المطاط، ومات وهو مدين بحوالي مئتي ألف دولار - ما يعادل سبعة ملايين دولار اليوم. أما شركة الإطارات التي تحمل اسمه فقد تأسست في أكرون عام 1898 على يد Frank Seiberling، الذي اختار الاسم تكريماً له، بينما لم تحصل العائلة على شيء.

ما لا نزال نجهله

من المثير للدهشة أن الآلية الدقيقة للرابطة المتقاطعة للكبريت لم تُحسم بالكامل حتى الآن. يعرف الكيميائيون الصناعيون كيفية ضبط العملية إلى ثالث خانة عشرية، لكن التسلسل الدقيق الذي تهاجم به جذور الكبريت سلسلة البوليمر - سواء كان ذلك عبر وسيط جذري حر أو أيوني، وأي من مجمعات التسريع المقترحة هو المسؤول عن العمل الفعلي - لا يزال موضع جدل في الدوريات العلمية حتى العقد الحالي.

كما أنه ليس من الواضح تماماً ما الذي كان يعرفه كل من هايوارد وغوديير في لحظة الاكتشاف. فقد كان هايوارد قد سجل براءة اختراعه للكبريت في فبراير 1839 وباعها لغوديير في ذلك الصيف؛ وقد تكون قصة الموقد الدرامية مجرد تجميل لاحق لاكتشاف توصل إليه الاثنان معاً عبر أسابيع من التجارب المرهقة. مذكرات غوديير لعام 1855، "Gum-Elastica"، المكتوبة بصيغة الغائب، هي الحساب التفصيلي الوحيد، وهي ليست حساباً محايداً.

ولا نعرف حقاً لماذا يكتسب المطاط هذه الأهمية البالغة. لا يوجد بديل جيد له؛ فالإيلاستومرات الصناعية تقارب خصائصه، لكن لا شيء يضاهي مقاومة المطاط الطبيعي للتمزق ومرونته تحت الثني المتكرر. ولا يزال نصف المطاط في العالم تقريباً يُستخرج يدوياً من أشجار مزروعة في مزارع في تايلاند وإندونيسيا وفيتنام - وهي سلالة بذور هُرّبت من البرازيل بواسطة Henry Wickham عام 1876. تهبط طائرة ركاب حديثة على إطارات مصنوعة من عصارة جُمعت بسكين.

كان آخر تصريح مسجل لغوديير، لدائنٍ كان يضغط عليه عام 1860، هو أن المرء لا يملك الحق في التذمر من الفقر إذا كان قد قدم شيئاً للعالم. لقد اختفى الموقد، وانتهت صلاحية براءة الاختراع، لكن المطاط لا يزال موجوداً.

En el invierno de 1839, en una cocina de Woburn, Massachusetts, un vendedor de ferretería en bancarrota dejó caer un trozo de caucho tratado con azufre sobre una estufa caliente. Se carbonizó, pero no se derritió. Todos los neumáticos del planeta descienden de aquel accidente.

Charles Goodyear tenía treinta y nueve años, y vivía entre la libertad y la cárcel de deudores, cuando tropezó con la vulcanización. No tenía formación científica. Había sido vendedor de ferretería en Filadelfia hasta que el negocio de su padre se vino abajo en 1830. El caucho se convirtió en su obsesión tras una visita a la Roxbury India Rubber Company en 1834, donde vio un almacén lleno de mercancía derretida y rancia: el caucho natural se transformaba en jarabe con el calor del verano y en piedra quebradiza con el frío del invierno. La industria se estaba muriendo. Él decidió que la salvaría.

No tenía dinero para hacerlo. Su esposa y sus hijos se mudaban de una pensión a otra; un biógrafo cuenta seis direcciones en cinco años. Empeñó los libros escolares de los niños. Mezcló caucho con magnesia, con cal viva, con ácido nítrico. Cada fórmula fracasó. En Woburn, Massachusetts, a principios de 1839, mientras trabajaba junto a un socio llamado Nathaniel Hayward, quien había estado experimentando con azufre, Goodyear dejó caer una muestra sobre la parte superior de una estufa de hierro. El charco esperado no se formó. El caucho se chamuscó, y lo que salió del metal fue una sustancia correosa que se flexionaba sin derretirse y conservaba su forma en el frío.

Le tomó cinco años más averiguar cuánto calor, cuánto azufre, cuánto tiempo. Presentó la patente estadounidense 3.633 en junio de 1844.

Una molécula unida

El caucho natural, extraído del Para rubber tree de la cuenca del Amazonas, es un enredo de largas cadenas de polyisoprene que se deslizan entre sí cuando hace calor y se bloquean cuando hace frío. La vulcanización es, en términos modernos, un trabajo de costura química. Los átomos de azufre —calentados a unos 140 grados centígrados en presencia del caucho— rompen los enlaces dobles en las unidades de isopreno y unen las cadenas adyacentes con puentes cortos de uno a ocho átomos de azufre. Las cadenas ya no pueden fluir unas sobre otras. Todavía pueden estirarse, porque los puentes son escasos y las cadenas entre ellos son largas, pero vuelven a su disposición original cuando se libera la carga.

La proporción importa absurdamente. Una banda de rodadura de neumático moderna tiene aproximadamente entre un dos y un tres por ciento de azufre en masa. Una bola de boliche o una boquilla de pipa —lo que el siglo XIX llamaba ebonite— tiene alrededor de un treinta por ciento. Los mismos dos ingredientes, con diferentes densidades de enlaces cruzados, producen un material que va desde un chupete de bebé hasta algo lo suficientemente duro como para tornearlo.

La guerra de las patentes

Mientras Goodyear se quemaba los dedos en Massachusetts, un ingeniero inglés llamado Thomas Hancock trabajaba en el mismo problema en una fábrica de Londres. En 1842, Hancock recibió muestras del caucho curado de Goodyear a través de un intermediario, notó la floración de azufre en la superficie e hizo una ingeniería inversa. Presentó una patente británica en noviembre de 1843, ocho semanas antes de que Goodyear se decidiera a presentar la suya en Gran Bretaña. El amigo de Hancock, William Brockedon, acuñó el nombre: vulcanización, en honor al dios romano de la forja.

Goodyear pasó el resto de su vida en los tribunales. Ganó el famoso Gran Caso del Caucho de la India (Great India Rubber Case) en 1852, con Daniel Webster defendiéndolo por unos honorarios mayores a cualquiera que Webster hubiera recibido jamás, pero las patentes europeas ya se habían perdido. Para 1860, había ganado regalías por millones de dólares en productos de caucho y murió debiendo alrededor de doscientos mil dólares, digamos siete millones hoy en día. La compañía de neumáticos que lleva su nombre fue fundada en Akron en 1898 por Frank Seiberling, quien eligió el nombre como tributo. La familia no recibió nada.

Lo que aún no sabemos

El mecanismo exacto del enlace cruzado de azufre, sorprendentemente, aún no se ha resuelto por completo. Los químicos industriales saben cómo ajustar el proceso hasta el tercer decimal, pero la secuencia precisa mediante la cual los radicales de azufre atacan la cadena polimérica —ya sea a través de un radical libre o un intermediario iónico, y cuál de los varios complejos aceleradores propuestos realiza el trabajo real— ha sido objeto de debate en las revistas científicas hasta la presente década.

Tampoco está del todo claro qué sabían Hayward y Goodyear en el momento del descubrimiento. Hayward había presentado su propia patente de azufre en febrero de 1839 y se la vendió a Goodyear ese mismo verano; la dramática historia de la estufa podría ser un adorno posterior de un descubrimiento que ambos hicieron juntos a lo largo de semanas de extenuante experimentación. Las memorias de Goodyear de 1855, *Gum-Elastica*, escritas en tercera persona, son el único relato detallado, y no es uno desinteresado.

Y realmente no sabemos por qué el caucho importa tanto como lo hace. No hay un buen sustituto para él. Los elastómeros sintéticos se aproximan a sus propiedades; ninguno iguala la resistencia al desgarro y la resiliencia del caucho natural bajo una flexión repetida. Aproximadamente la mitad del caucho en el mundo todavía se extrae a mano de árboles cultivados en plantaciones en Tailandia, Indonesia y Vietnam: los descendientes de semillas sacadas de contrabando de Brasil por Henry Wickham en 1876. Un avión comercial moderno aterriza sobre neumáticos hechos de savia recolectada con un cuchillo.

La última declaración registrada de Goodyear, a un acreedor que lo presionaba en 1860, fue que un hombre no tenía derecho a quejarse de la pobreza si le había dado algo al mundo. La estufa ha desaparecido. La patente ha expirado. El caucho sigue ahí.

1839年冬，马萨诸塞州沃本市的一间厨房里，一位破产的五金推销员将一块经硫磺处理的橡胶掉在了滚烫的炉子上。它被烧焦了，却没有融化。地球上每一条轮胎都源于那次意外。

Charles Goodyear 在发现硫化工艺时，已是三十九岁，在债务人监狱中进进出出。他毫无科学背景，在 1830 年父亲的事业破产前，他曾是费城的一名五金推销员。1834 年，他参观了罗克斯伯里印度橡胶公司，在那里，他看到仓库里堆满了融化腐烂的橡胶库存——天然橡胶在夏季的高温下变成了糖浆，在冬天的严寒中又变得像石头一样脆弱。橡胶工业正处于死亡边缘，他决定要拯救它。

他为此身无分文。他的妻子和孩子们在各个寄宿公寓间流离辗转；一位传记作者统计出他们在五年内搬了六次家。他甚至典当了孩子们的课本。他尝试将橡胶与氧化镁、生石灰、硝酸混合。每一种配方都以失败告终。1839 年初，在Woburn, Massachusetts，他与一位名叫 Nathaniel Hayward 的合伙人共同工作，后者一直致力于硫磺的实验。 Goodyear 将一块样本掉在了铁炉顶上。预想中的融化摊开并没有发生。橡胶被烧焦了，但从金属上剥离下来的东西竟然变成了一种皮革状的物质，既能弯曲又不会融化，且在寒冷中依然保持着形状。

此后他又花了五年时间，才弄清楚需要多少热量、多少硫磺，以及加热多久。1844 年 6 月，他申请了第 3633 号美国专利。

分子间的结合

天然橡胶从亚马逊盆地的Para rubber tree中割取，是一团纠缠在一起的长链polyisoprene分子。这些链条在受热时会滑过彼此，而在寒冷时则会锁死。用现代术语来说，硫化就是一项化学缝合工程。在橡胶存在的情况下加热到 140 摄氏度左右，硫原子会破坏异戊二烯单元中的双键，并用一到八个硫原子组成的短桥将相邻的链条缝合在一起。这些链条再也无法滑过彼此。它们依然可以拉伸，因为这些桥连结构很稀疏，且链条之间很长，但当负荷释放时，它们会迅速回弹到最初的排列状态。

比例极其关键。现代轮胎胎面的硫含量按质量计约为百分之二到三。而保龄球或烟斗柄——即十九世纪所称的ebonite——其硫含量约为百分之三十。同样的两种原料，不同的交联密度，就能生产出从婴儿安抚奶嘴到硬度足以在车床上加工的各种材料。

专利大战

当 Goodyear 在马萨诸塞州灼伤手指时，一位名叫 Thomas Hancock 的英国工程师正在伦敦的一家工厂里解决同样的问题。1842 年，Hancock 通过中间人收到了 Goodyear 的固化橡胶样本，注意到了表面的硫磺霜，并逆向推导出了工艺。他在 1843 年 11 月申请了英国专利——比 Goodyear 在英国申请专利的时间早了八个星期。Hancock 的朋友 William Brockedon 创造了这个词：硫化（vulcanization），取自罗马火神之名。

Goodyear 余生都在法庭上度过。他在 1852 年赢得了著名的“大印度橡胶案”，Daniel Webster 担任他的辩护律师，费用创下了 Webster 职业生涯的最高纪录，但欧洲专利早已失去。到 1860 年，他已从数百万美元的橡胶产品中赚取了特许权使用费，但去世时仍负债约二十万美元——按今天的币值折算约七百万美元。以他名字命名的轮胎公司由 Frank Seiberling 于 1898 年在阿克伦创立，他选择这个名字是为了纪念 Goodyear。其家族却一无所得。

我们尚不了解的谜题

令人惊讶的是，硫交联的精确机制至今尚未完全解决。工业化学家们知道如何将该工艺精确微调到小数点后三位，但硫自由基攻击聚合物链的具体序列——究竟是通过自由基还是离子中间体，以及在几种提出的加速剂络合物中究竟是哪一种在起实际作用——在学术期刊上至今仍争论不休。

同样尚不完全清楚的是，Hayward 和 Goodyear 在发现的那一刻各自掌握了什么。Hayward 曾于 1839 年 2 月申请了自己的硫磺专利，并于当年夏天将其卖给了 Goodyear；那个戏剧性的炉子故事可能是后来对两人经过数周磨练实验共同发现的艺术加工。Goodyear 1855 年用第三人称撰写的回忆录《Gum-Elastica》是唯一详细的记录，但这并非一份客观的叙述。

我们也并不真正了解为什么橡胶如此重要。它没有好的替代品。合成弹性体能近似其性能，但没有一种能比得上天然橡胶在反复弯曲下的抗撕裂性和回弹性。世界上大约一半的橡胶仍由人工从泰国、印度尼西亚和越南种植园的树木中割取——这些树木是 1876 年由 Henry Wickham 从巴西偷运出来的种子的后代。一架现代客机降落时所用的轮胎，其原料就是用一把刀采集的树液。

Goodyear 1860 年在面对逼债人时留下的最后一句话是：如果一个人为世界做出了贡献，那么他便没有权利抱怨贫穷。那个炉子已不在了。专利已经过期。但橡胶依然在那里。

1839 की सर्दियों में, वोबर्न, मैसाचुसेट्स के एक रसोईघर में, एक दिवालिया हार्डवेयर सेल्समैन ने गंधक-उपचारित रबर का एक टुकड़ा जलते हुए चूल्हे पर गिरा दिया। वह झुलस गया लेकिन पिघला नहीं। पृथ्वी पर मौजूद हर टायर उसी दुर्घटना की संतान है।

Charles Goodyear उनतालीस वर्ष के थे और कर्जदारों की जेल के भीतर-बाहर चक्कर काट रहे थे, जब उन्होंने अचानक वल्कनीकरण (vulcanization) की खोज कर ली। उन्हें वैज्ञानिक प्रशिक्षण का कोई अनुभव नहीं था। वे फिलाडेल्फिया में हार्डवेयर के सेल्समैन थे, जब तक कि 1830 में उनके पिता का व्यवसाय चौपट नहीं हो गया। 1834 में रॉक्सबरी इंडिया रबर कंपनी की यात्रा के बाद रबर उनके लिए जुनून बन गया, जहाँ उन्होंने पिघले हुए, बदबूदार माल का एक गोदाम देखा — प्राकृतिक रबर जो गर्मी में चाशनी बन जाता था और सर्दियों में भंगुर पत्थर जैसा सख्त। यह उद्योग मर रहा था। उन्होंने फैसला किया कि वे इसे बचाएंगे।

ऐसा करने के लिए उनके पास पैसे नहीं थे। उनकी पत्नी और बच्चे बोर्डिंग हाउसों के बीच भटकते रहे; एक जीवनी लेखक ने पाँच वर्षों में छह पतों की गिनती की है। उन्होंने बच्चों की स्कूली किताबें तक गिरवी रख दीं। उन्होंने रबर को मैग्नेशिया, क्विकलाइम (बिना बुझा चूना) और नाइट्रिक एसिड के साथ मिलाया। हर फॉर्मूला विफल रहा। 1839 की शुरुआत में, Woburn, Massachusetts में, Nathaniel Hayward नामक एक साथी के साथ काम करते हुए, जो सल्फर के साथ प्रयोग कर रहे थे, गुडईयर ने एक नमूना लोहे के चूल्हे के ऊपर गिरा दिया। वह कीचड़ जैसा नहीं बना जिसकी उम्मीद थी। रबर जल गया, और धातु से जो निकला, वह एक चमड़े जैसी चीज थी जो पिघले बिना मुड़ सकती थी और ठंड में भी अपना आकार बनाए रखती थी।

उन्हें यह समझने में पाँच और साल लगे कि कितनी गर्मी, कितना सल्फर और कितनी देर तक की जरूरत है। उन्होंने जून 1844 में अमेरिकी पेटेंट 3,633 दायर किया।

एक अणु जो बंधा हुआ है

अमेज़न बेसिन के Para rubber tree से निकाला गया प्राकृतिक रबर लंबी polyisoprene श्रृंखलाओं का एक उलझाव है जो गर्म होने पर एक-दूसरे के ऊपर फिसलती हैं और ठंडे होने पर लॉक हो जाती हैं। वल्कनीकरण, आधुनिक शब्दों में, एक रासायनिक सिलाई का काम है। रबर की उपस्थिति में लगभग 140 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किए गए सल्फर परमाणु, आइसोप्रिन इकाइयों में दोहरे बंधनों (double bonds) को तोड़ते हैं और पड़ोसी श्रृंखलाओं को एक से आठ सल्फर परमाणुओं के छोटे पुलों से आपस में जोड़ देते हैं। श्रृंखलाएं अब एक-दूसरे के ऊपर से नहीं बह सकतीं। वे अभी भी खिंच सकती हैं, क्योंकि पुल विरल हैं और उनके बीच की श्रृंखलाएं लंबी हैं, लेकिन भार हटाते ही वे अपनी मूल स्थिति में वापस आ जाती हैं।

अनुपात का महत्व हद से ज्यादा है। आधुनिक टायर के ट्रेड में द्रव्यमान के हिसाब से लगभग दो से तीन प्रतिशत सल्फर होता है। बॉलिंग बॉल या पाइप स्टेम — जिसे उन्नीसवीं सदी में ebonite कहा जाता था — में लगभग तीस प्रतिशत होता है। वही दो सामग्रियां, अलग-अलग क्रॉस-लिंक घनत्व, एक ऐसी सामग्री का निर्माण करती हैं जो बच्चे के पैसिफायर से लेकर खराद मशीन पर मोड़ने के लिए पर्याप्त कठोर चीज तक हो सकती है।

पेटेंट युद्ध

जब गुडईयर मैसाचुसेट्स में अपनी उंगलियां जला रहे थे, तब Thomas Hancock नाम का एक अंग्रेज इंजीनियर लंदन की एक फैक्ट्री में इसी समस्या पर काम कर रहा था। 1842 में हैंकॉक को एक बिचौलिए के माध्यम से गुडईयर के क्योर किए हुए रबर के नमूने मिले, उन्होंने सतह पर सल्फर के निशान देखे, और इसे उलट-इंजीनियरिंग (reverse-engineering) के जरिए समझ लिया। उन्होंने नवंबर 1843 में एक ब्रिटिश पेटेंट दायर किया — गुडईयर द्वारा ब्रिटेन में अपना पेटेंट दायर करने के आठ सप्ताह पहले। हैंकॉक के दोस्त विलियम ब्रॉकेडन ने इस नाम को गढ़ा: वल्कनीकरण, फोर्ज के रोमन देवता के नाम पर।

गुडईयर ने अपना शेष जीवन अदालत में बिताया। उन्होंने 1852 में प्रसिद्ध ग्रेट इंडिया रबर केस जीता, जिसमें Daniel Webster ने उनके लिए इतनी बड़ी फीस पर तर्क दिया, जो वेबस्टर को अब तक कभी नहीं मिली थी, लेकिन यूरोपीय पेटेंट पहले ही हाथ से निकल चुके थे। 1860 तक उन्होंने लाखों डॉलर के रबर उत्पादों पर रॉयल्टी अर्जित कर ली थी और मरते समय उन पर लगभग दो लाख डॉलर का कर्ज था — आज के हिसाब से सात मिलियन डॉलर मान लीजिए। उनका नाम वहन करने वाली टायर कंपनी की स्थापना 1898 में एक्रोन में Frank Seiberling द्वारा की गई थी, जिन्होंने सम्मान के तौर पर यह नाम चुना था। परिवार को कुछ नहीं मिला।

जो हम अभी भी नहीं जानते

सल्फर क्रॉस-लिंक की सटीक प्रक्रिया, आश्चर्यजनक रूप से, अभी भी पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है। औद्योगिक रसायनज्ञ जानते हैं कि प्रक्रिया को तीसरे दशमलव स्थान तक कैसे ठीक किया जाए, लेकिन जिस सटीक अनुक्रम के द्वारा सल्फर रेडिकल पॉलीमर श्रृंखला पर हमला करते हैं — चाहे वह फ्री-रेडिकल के माध्यम से हो या आयनिक इंटरमीडिएट के माध्यम से, और प्रस्तावित कई एक्सीलरेटर कॉम्प्लेक्स में से कौन सा वास्तव में काम करता है — इस पर वर्तमान दशक तक पत्रिकाओं में तर्क दिया जाता रहा है।

यह भी पूरी तरह स्पष्ट नहीं है कि खोज के समय हेवर्ड और गुडईयर प्रत्येक को क्या पता था। हेवर्ड ने फरवरी 1839 में अपना स्वयं का सल्फर पेटेंट दायर किया था और उस गर्मी में इसे गुडईयर को बेच दिया था; चूल्हे वाली नाटकीय कहानी उन दोनों द्वारा हफ्तों के कठिन प्रयोगों के दौरान की गई खोज का बाद का अलंकरण हो सकती है। गुडईयर का 1855 का संस्मरण, *गम-इलास्टिका*, जो अन्य पुरुष में लिखा गया है, एकमात्र विस्तृत विवरण है, और यह निष्पक्ष नहीं है।

और हम वास्तव में यह नहीं जानते कि रबर उतना महत्वपूर्ण क्यों है जितना वह है। इसका कोई अच्छा विकल्प नहीं है। सिंथेटिक इलास्टोमर गुणों में इसके करीब तो हैं; लेकिन कोई भी बार-बार झुकने पर प्राकृतिक रबर के फाड़ने के प्रतिरोध और लचीलेपन की बराबरी नहीं कर सकता। दुनिया का लगभग आधा रबर अभी भी थाईलैंड, इंडोनेशिया और वियतनाम के बागानों में उगाए गए पेड़ों से हाथ से निकाला जाता है — ये उन बीजों के वंशज हैं जिन्हें 1876 में Henry Wickham द्वारा ब्राजील से तस्करी करके बाहर निकाला गया था। एक आधुनिक एयरलाइनर चाकू से एकत्र किए गए रस से बने टायरों पर उतरता है।

गुडईयर का आखिरी दर्ज बयान, जो 1860 में उन पर दबाव बनाने वाले एक लेनदार के लिए था, यह था कि यदि किसी व्यक्ति ने दुनिया को कुछ दिया है, तो उसे गरीबी की शिकायत करने का कोई अधिकार नहीं है। चूल्हा जा चुका है। पेटेंट समाप्त हो चुका है। रबर अभी भी वहीं है।

À l'hiver 1839, dans une cuisine de Woburn, dans le Massachusetts, un vendeur de quincaillerie ruiné laissa tomber un morceau de caoutchouc traité au soufre sur un poêle brûlant. Il carbonisa, mais ne fondit pas. Chaque pneu sur Terre descend de cet accident.

Charles Goodyear avait trente-neuf ans et oscillait entre liberté et prison pour dettes lorsqu'il tomba par hasard sur la vulcanisation. Il n'avait aucune formation scientifique. Il avait été vendeur de quincaillerie à Philadelphie jusqu'à la faillite de l'entreprise de son père en 1830. Le caoutchouc devint son obsession après une visite à la Roxbury India Rubber Company en 1834, où il vit un entrepôt rempli de stocks fondus et rances — du caoutchouc naturel transformé en sirop sous la chaleur estivale et en pierre friable en hiver. L'industrie se mourait. Il décida de la sauver.

Il n'avait pas d'argent pour y parvenir. Sa femme et ses enfants déménageaient de pension en pension ; un biographe en dénombre six adresses en cinq ans. Il mit en gage les manuels scolaires des enfants. Il mélangea le caoutchouc avec de la magnésie, de la chaux vive, de l'acide nitrique. Chaque formule échoua. À Woburn, Massachusetts, au début de 1839, travaillant aux côtés d'un partenaire nommé Nathaniel Hayward qui expérimentait le soufre, Goodyear fit tomber un échantillon sur le dessus d'un poêle en fer. La flaque attendue ne se forma pas. Le caoutchouc brûla, et ce qui se détacha du métal fut une matière proche du cuir qui pliait sans fondre et conservait sa forme dans le froid.

Il lui fallut cinq années de plus pour déterminer la quantité de chaleur, la quantité de soufre et la durée nécessaires. Il déposa le brevet américain numéro 3 633 en juin 1844.

Une molécule maintenue ensemble

Le caoutchouc naturel, issu de l'Para rubber tree du bassin amazonien, est un écheveau de longues chaînes de polyisoprene qui glissent les unes contre les autres quand il fait chaud et se figent quand il fait froid. La vulcanisation est, en termes modernes, un travail de couture chimique. Les atomes de soufre — chauffés à environ 140 degrés Celsius en présence du caoutchouc — rompent les doubles liaisons des unités d'isoprène et assemblent les chaînes voisines avec de courts ponts d'un à huit atomes de soufre. Les chaînes ne peuvent plus glisser les unes sur les autres. Elles peuvent encore s'étirer, car les ponts sont rares et les chaînes entre eux sont longues, mais elles reprennent leur disposition initiale dès que la tension est relâchée.

Le dosage est crucial. Une bande de roulement de pneu moderne contient environ deux à trois pour cent de soufre en masse. Une boule de bowling ou un tuyau — ce que le XIXe siècle appelait ebonite — en contient environ trente pour cent. Les deux mêmes ingrédients, avec des densités de réticulation différentes, produisent un matériau qui va de la tétine de bébé à un objet assez dur pour être tourné au tour.

La guerre des brevets

Pendant que Goodyear se brûlait les doigts dans le Massachusetts, un ingénieur anglais nommé Thomas Hancock travaillait sur le même problème dans une usine de Londres. En 1842, Hancock reçut des échantillons de caoutchouc vulcanisé de Goodyear par l'intermédiaire d'un tiers, remarqua l'efflorescence de soufre à la surface et reconstitua le procédé à l'envers. Il déposa un brevet britannique en novembre 1843, huit semaines avant que Goodyear ne dépose le sien en Grande-Bretagne. L'ami de Hancock, William Brockedon, inventa le nom : vulcanisation, d'après le dieu romain de la forge.

Goodyear passa le reste de sa vie devant les tribunaux. Il remporta la célèbre affaire du Great India Rubber Case en 1852, défendu par Daniel Webster pour des honoraires plus élevés que tous ceux que Webster avait jamais reçus, mais les brevets européens étaient déjà perdus. En 1860, il avait perçu des royalties sur des millions de dollars de produits en caoutchouc et mourut en devant environ deux cent mille dollars — soit sept millions aujourd'hui. L'entreprise de pneus qui porte son nom fut fondée à Akron en 1898 par Frank Seiberling, qui choisit ce nom en guise d'hommage. La famille ne reçut rien.

Ce que nous ignorons encore

Le mécanisme exact de la réticulation du soufre reste, étonnamment, encore imparfaitement résolu. Les chimistes industriels savent ajuster le procédé jusqu'à la troisième décimale, mais la séquence précise par laquelle les radicaux soufrés attaquent la chaîne polymère — que ce soit par l'intermédiaire d'un radical libre ou d'un ion, et lequel des nombreux complexes accélérateurs proposés accomplit le véritable travail — fait l'objet de débats dans les revues scientifiques jusque dans la décennie actuelle.

Il n'est pas non plus totalement clair ce que Hayward et Goodyear savaient chacun au moment de la découverte. Hayward avait déposé son propre brevet sur le soufre en février 1839 et l'avait vendu à Goodyear cet été-là ; l'histoire dramatique du poêle est peut-être un embellissement ultérieur d'une découverte que les deux hommes ont faite ensemble au fil de semaines d'expérimentations laborieuses. Les mémoires de Goodyear de 1855, *Gum-Elastica*, écrits à la troisième personne, constituent le seul récit détaillé, et ce n'est pas un récit désintéressé.

Et nous ne savons pas vraiment pourquoi le caoutchouc est aussi important. Il n'existe aucun bon substitut. Les élastomères synthétiques s'approchent de ses propriétés ; aucun n'égale la résistance à la déchirure et la résilience du caoutchouc naturel après des flexions répétées. Environ la moitié du caoutchouc mondial est toujours récoltée à la main sur des arbres cultivés dans des plantations en Thaïlande, en Indonésie et au Vietnam — les descendants de graines sorties en fraude du Brésil par Henry Wickham en 1876. Un avion de ligne moderne atterrit sur des pneus fabriqués à partir de sève récoltée au couteau.

La dernière déclaration enregistrée de Goodyear, à un créancier qui le pressait en 1860, fut qu'un homme n'avait pas le droit de se plaindre de la pauvreté s'il avait apporté quelque chose au monde. Le poêle a disparu. Le brevet a expiré. Le caoutchouc est toujours là.

Зимой 1839 года на кухне в Уоберне, штат Массачусетс, обанкротившийся торговец скобяными изделиями уронил кусок обработанной серой резины на раскаленную плиту. Она обуглилась, но не расплавилась. Каждая шина на Земле берет свое начало от этой случайности.

Charles Goodyear было тридцать девять лет, он то попадал в долговую тюрьму, то выходил из нее, когда случайно наткнулся на процесс вулканизации. У него не было научного образования. До 1830 года, когда бизнес его отца рухнул, он был продавцом скобяных изделий в Филадельфии. Резина стала его навязчивой идеей после визита в компанию Roxbury India Rubber Company в 1834 году, где он увидел склад, полный расплавленного, прогорклого сырья — натуральный каучук превращался в сироп под летним зноем и в хрупкий камень зимой. Отрасль погибала. Он решил, что спасет её.

У него не было на это денег. Его жена и дети кочевали по меблированным комнатам; один из биографов насчитал шесть адресов за пять лет. Он заложил детские учебники. Он смешивал каучук с магнезией, с негашеной известью, с азотной кислотой. Каждая формула оказывалась неудачной. В Woburn, Massachusetts, в начале 1839 года, работая вместе с партнером по имени Nathaniel Hayward, который экспериментировал с серой, Гудьир уронил образец на чугунную печь. Ожидаемая лужица не образовалась. Каучук обуглился, и то, что сняли с металла, было кожистым веществом, которое сгибалось, не плавясь, и сохраняло форму на холоде.

Ему потребовалось еще пять лет, чтобы понять, сколько нужно тепла, сколько серы и как долго проводить процесс. В июне 1844 года он получил патент США № 3633.

Связанная молекула

Натуральный каучук, добываемый из Para rubber tree в бассейне Амазонки, представляет собой клубок длинных polyisoprene цепей, которые проскальзывают друг относительно друга в тепле и сцепляются на холоде. Вулканизация — это, говоря современным языком, химическое сшивание. Атомы серы, нагретые до температуры около 140 градусов Цельсия в присутствии каучука, разрывают двойные связи в изопреновых звеньях и сшивают соседние цепи короткими мостиками из одного-восьми атомов серы. Цепи больше не могут скользить друг относительно друга. Они все еще могут растягиваться, поскольку мостики встречаются редко, а цепи между ними длинные, но при снятии нагрузки материал возвращается в исходное состояние.

Соотношение компонентов имеет решающее значение. В протекторе современной шины содержится около двух-трех процентов серы по массе. В шаре для боулинга или мундштуке трубки — то, что в девятнадцатом веке называли ebonite — около тридцати процентов. Те же два ингредиента, но разная плотность поперечных связей, позволяют получить материал, варьирующийся от детской соски до чего-то достаточно твердого для обработки на токарном станке.

Патентная война

В то время как Гудьир обжигал себе пальцы в Массачусетсе, английский инженер по имени Thomas Hancock работал над той же проблемой на заводе в Лондоне. В 1842 году Хэнкок получил через посредника образцы вулканизированного каучука Гудьира, заметил серный налет на поверхности и восстановил процесс. Он подал заявку на британский патент в ноябре 1843 года — за восемь недель до того, как Гудьир сподобился подать свою в Британии. Друг Хэнкока Уильям Брокедон придумал название: вулканизация, в честь римского бога кузнечного дела.

Гудьир провел остаток жизни в судах. Он выиграл знаменитое «Великое дело о каучуке» в 1852 году, где его интересы представлял Daniel Webster, получивший гонорар больше, чем когда-либо прежде, но европейские патенты были уже потеряны. К 1860 году он заработал миллионы долларов на роялти от изделий из каучука, но умер, будучи должен около двухсот тысяч долларов — сегодня это можно оценить как семь миллионов. Шинопроизводящая компания, носящая его имя, была основана в Акроне в 1898 году Frank Seiberling, который выбрал название в качестве дани уважения. Семья Гудьира не получила ничего.

Чего мы до сих пор не знаем

Точный механизм образования серной поперечной связи, как ни удивительно, до сих пор не до конца изучен. Промышленные химики знают, как настроить процесс до третьего знака после запятой, но точная последовательность, в которой серные радикалы атакуют полимерную цепь — происходит ли это через свободнорадикальный или ионный промежуточный продукт и какой из нескольких предложенных комплексов ускорителей выполняет основную работу, — остается предметом дискуссий в научных журналах даже в текущем десятилетии.

Также не совсем ясно, что именно знали Хейворд и Гудьир в момент открытия. Хейворд подал свой собственный патент на использование серы в феврале 1839 года и продал его Гудьиру тем же летом; эффектная история с печью может быть поздним приукрашиванием открытия, которое они сделали вместе за недели кропотливых экспериментов. Мемуары Гудьира 1855 года *Gum-Elastica*, написанные от третьего лица, — единственный подробный отчет, и он не является беспристрастным.

И мы на самом деле не знаем, почему каучук имеет такое огромное значение. Ему нет достойной замены. Синтетические эластомеры лишь приближаются к его свойствам; ни один из них не сравнится с натуральным каучуком по сопротивлению раздиру и упругости при многократном изгибе. Примерно половина мирового каучука до сих пор добывается вручную из деревьев, растущих на плантациях в Таиланде, Индонезии и Вьетнаме — потомков семян, тайно вывезенных из Бразилии Henry Wickham в 1876 году. Современный авиалайнер приземляется на шинах, сделанных из сока, собранного ножом.

Последним высказыванием Гудьира, адресованным кредитору, давившему на него в 1860 году, были слова о том, что человек не имеет права жаловаться на бедность, если он что-то дал миру. Печь исчезла. Срок действия патента истек. Каучук остался.

Im Winter des Jahres 1839 ließ ein bankrotter Eisenwarenhändler in einer Küche im massachusettischen Woburn einen Klumpen schwefelbehandelten Kautschuk auf einen heißen Ofen fallen. Er verkohlte, schmolz jedoch nicht. Jeder Reifen auf Erden stammt von diesem Unfall ab.

Charles Goodyear war neununddreißig Jahre alt und hatte ständig mit dem Schuldnergefängnis zu tun, als er zufällig auf die Vulkanisation stieß. Er besaß keine wissenschaftliche Ausbildung. Bis zum Zusammenbruch des Geschäfts seines Vaters im Jahr 1830 war er Eisenwarenhändler in Philadelphia gewesen. Kautschuk wurde zu seiner Besessenheit, nachdem er 1834 die Roxbury India Rubber Company besucht hatte, wo er ein Lager voller geschmolzener, ranziger Ware sah – Naturkautschuk, der in der Sommerhitze zu Sirup zerfloss und in der Winterkälte zu sprödem Stein wurde. Die Branche starb. Er beschloss, sie zu retten.

Er hatte kein Geld dafür. Seine Frau und seine Kinder zogen von einer Pension zur nächsten; ein Biograf zählt sechs Wohnsitze in fünf Jahren. Er versetzte die Schulbücher der Kinder. Er mischte Kautschuk mit Magnesiumoxid, mit ungelöschtem Kalk, mit Salpetersäure. Jede Formel schlug fehl. In Woburn, Massachusetts ließ Goodyear Anfang 1839, während er mit einem Partner namens Nathaniel Hayward zusammenarbeitete, der mit Schwefel experimentiert hatte, eine Probe auf die Oberfläche eines Eisenofens fallen. Die erwartete Pfütze bildete sich nicht. Der Kautschuk verkohlte, und was vom Metall abgelöst wurde, war ein lederartiges Material, das sich biegen ließ, ohne zu schmelzen, und in der Kälte seine Form behielt.

Er brauchte fünf weitere Jahre, um herauszufinden, wie viel Hitze, wie viel Schwefel und wie lange er benötigt. Im Juni 1844 reichte er das US-Patent 3.633 ein.

Ein Molekül, das zusammenhält

Naturkautschuk, der vom Para rubber tree des Amazonasbeckens abgezapft wird, ist ein Gewirr aus langen polyisoprene-Ketten, die aneinander vorbeigleiten, wenn sie warm sind, und sich bei Kälte festsetzen. Vulkanisation ist, modern ausgedrückt, eine chemische Näharbeit. Schwefelatome – in Gegenwart des Kautschuks auf etwa 140 Grad Celsius erhitzt – brechen die Doppelbindungen in den Isopren-Einheiten auf und verknüpfen benachbarte Ketten mit kurzen Brücken aus ein bis acht Schwefelatomen. Die Ketten können nicht mehr aneinander vorbeifließen. Sie können sich immer noch dehnen, da die Brücken spärlich vorhanden und die Ketten dazwischen lang sind, aber sie schnellen in ihre ursprüngliche Anordnung zurück, sobald die Last gelöst wird.

Das Verhältnis ist von absurder Bedeutung. Ein modernes Reifenprofil besteht zu etwa zwei bis drei Prozent aus Schwefel. Eine Bowlingkugel oder ein Pfeifenmundstück – was man im neunzehnten Jahrhundert als ebonite bezeichnete – besteht zu etwa dreißig Prozent daraus. Dieselben zwei Zutaten, aber unterschiedliche Vernetzungsdichten, erzeugen ein Material, das vom Babyschnuller bis zu etwas reicht, das hart genug ist, um an einer Drehbank bearbeitet zu werden.

Der Patentkrieg

Während Goodyear sich in Massachusetts die Finger verbrannte, arbeitete ein englischer Ingenieur namens Thomas Hancock in einer Fabrik in London an demselben Problem. 1842 erhielt Hancock über einen Vermittler Proben von Goodyears vulkanisiertem Kautschuk, bemerkte den Schwefelbeschlag auf der Oberfläche und vollzog den Prozess rückwärts nach. Er reichte im November 1843 ein britisches Patent ein – acht Wochen bevor Goodyear dazu kam, sein eigenes in Großbritannien anzumelden. Hancocks Freund William Brockedon prägte den Namen: Vulkanisation, nach dem römischen Gott der Schmiedekunst.

Goodyear verbrachte den Rest seines Lebens vor Gericht. Er gewann 1852 den berühmten „Great India Rubber Case“, wobei Daniel Webster ihn für ein Honorar vertrat, das höher war als jedes, das Webster jemals erhalten hatte, doch die europäischen Patente waren bereits verloren. Bis 1860 hatte er Lizenzgebühren in Millionenhöhe für Kautschukwaren verdient und starb mit Schulden von etwa zweihunderttausend Dollar – was heute etwa sieben Millionen entspräche. Die Reifenfirma, die seinen Namen trägt, wurde 1898 in Akron von Frank Seiberling gegründet, der den Namen als Tribut wählte. Die Familie erhielt nichts.

Was wir immer noch nicht wissen

Der genaue Mechanismus der Schwefelvernetzung ist überraschenderweise immer noch nicht vollständig geklärt. Industriechemiker wissen, wie man den Prozess bis auf die dritte Dezimalstelle genau abstimmt, aber die präzise Abfolge, nach der Schwefelradikale die Polymerkette angreifen – ob durch ein freies Radikal oder ein ionisches Zwischenprodukt und welcher der mehreren vorgeschlagenen Beschleunigerkomplexe die eigentliche Arbeit leistet –, wird in den Fachzeitschriften bis in das aktuelle Jahrzehnt hinein diskutiert.

Es ist auch nicht ganz klar, was Hayward und Goodyear jeweils zum Zeitpunkt der Entdeckung wussten. Hayward hatte im Februar 1839 sein eigenes Schwefelpatent angemeldet und es im Sommer desselben Jahres an Goodyear verkauft; die dramatische Ofengeschichte könnte eine spätere Ausschmückung einer Entdeckung sein, die die beiden über Wochen mühsamer Experimente gemeinsam gemacht haben. Goodyears Memoiren *Gum-Elastica* aus dem Jahr 1855, die in der dritten Person verfasst wurden, sind der einzige detaillierte Bericht, und dieser ist nicht unvoreingenommen.

Und wir wissen eigentlich nicht, warum Kautschuk so wichtig ist, wie er ist. Es gibt keinen guten Ersatz dafür. Synthetische Elastomere kommen den Eigenschaften nahe; keines erreicht die Reißfestigkeit und Elastizität von Naturkautschuk bei wiederholter Biegung. Etwa die Hälfte des Kautschuks weltweit wird immer noch von Hand von Bäumen auf Plantagen in Thailand, Indonesien und Vietnam abgezapft – die Nachfahren von Samen, die Henry Wickham 1876 aus Brasilien herausschmuggelte. Ein modernes Verkehrsflugzeug landet auf Reifen aus Saft, der mit einem Messer gesammelt wurde.

Goodyears letzte überlieferte Aussage gegenüber einem Gläubiger, der ihn 1860 bedrängte, war, dass ein Mann kein Recht habe, sich über Armut zu beklagen, wenn er der Welt etwas gegeben habe. Der Ofen ist weg. Das Patent ist abgelaufen. Der Kautschuk ist immer noch da.

1839년 겨울, 매사추세츠주 워번의 한 부엌에서 파산한 철물 판매원이 유황으로 처리된 고무 덩어리를 뜨거운 난로 위에 떨어뜨렸다. 그것은 검게 탔지만 녹지는 않았다. 지구상의 모든 타이어는 그 사고에서 비롯되었다.

Charles Goodyear가 우연히 가황법을 발견했을 때 그의 나이는 서른아홉이었고, 빚쟁이들에게 쫓겨 감옥을 들락거리는 처지였다. 그는 과학적 교육을 받은 적이 없었다. 1830년 아버지의 사업이 망하기 전까지는 필라델피아에서 철물점 영업사원으로 일했다. 1834년 록스베리 인디아 고무 회사(Roxbury India Rubber Company)를 방문한 이후 고무는 그의 강박관념이 되었다. 그곳에서 그는 여름의 열기에 시럽처럼 녹아내리고 겨울에는 부서지기 쉬운 돌처럼 변해버린, 썩은 재고로 가득 찬 창고를 보았다. 업계는 죽어가고 있었다. 그는 그것을 살려내기로 마음먹었다.

그에게는 이를 실행할 돈이 없었다. 아내와 아이들은 하숙집을 전전했고, 한 전기 작가는 5년 동안 여섯 번이나 주소가 바뀌었다고 기록했다. 그는 아이들의 교과서까지 전당포에 잡혔다. 그는 고무를 마그네시아, 생석회, 질산과 섞어보았다. 모든 배합이 실패로 돌아갔다. 1839년 초 Woburn, Massachusetts에서, 유황을 이용한 실험을 해오던 파트너 Nathaniel Hayward와 함께 작업하던 중, 굿이어는 샘플 하나를 철제 난로 위에 떨어뜨렸다. 예상했던 웅덩이는 생기지 않았다. 고무는 그을렸지만, 금속판에서 떨어져 나온 것은 녹지 않으면서도 유연하고 추위 속에서도 형태를 유지하는 가죽 같은 물질이었다.

그가 얼마만큼의 열과 유황이 필요한지, 얼마나 오래 가열해야 하는지를 알아내는 데는 5년이 더 걸렸다. 그는 1844년 6월 미국 특허 제3,633호를 출원했다.

결속된 분자

아마존 분지의 Para rubber tree에서 채취한 천연고무는 긴 polyisoprene 사슬들이 엉켜 있는 형태인데, 이 사슬들은 따뜻할 때는 서로 미끄러지듯 움직이고 추울 때는 굳어버린다. 현대적인 관점에서 가황법은 일종의 화학적 바느질 작업이다. 고무가 있는 상태에서 섭씨 약 140도로 가열된 유황 원자는 이소프렌 단위의 이중 결합을 깨뜨리고, 1개에서 8개의 유황 원자로 이루어진 짧은 가교(bridge)를 통해 인접한 사슬들을 서로 엮어준다. 이제 사슬들은 더 이상 서로를 타고 흐를 수 없다. 가교가 드문드문 있고 그 사이의 사슬이 길기 때문에 여전히 늘어날 수는 있지만, 하중이 제거되면 원래의 배열로 즉시 돌아온다.

비율은 터무니없을 정도로 중요하다. 오늘날 타이어 트레드의 유황 함유량은 질량 기준으로 약 2~3%이다. 볼링공이나 파이프 대(19세기에 ebonite라고 불렀던 것)는 약 30%에 달한다. 같은 두 재료라도 가교 밀도가 다르면 아기용 고무젖꼭지부터 선반에서 깎을 수 있을 만큼 단단한 물체까지 다양한 재료가 만들어진다.

특허 전쟁

굿이어가 매사추세츠에서 손을 데어가며 고생하는 동안, Thomas Hancock이라는 영국인 엔지니어는 런던의 한 공장에서 같은 문제를 연구하고 있었다. 1842년 핸콕은 중개인을 통해 굿이어의 가황 고무 샘플을 건네받았고, 표면에 핀 유황 결정을 보고 역추적했다. 그는 굿이어가 영국에서 특허를 출원하기 8주 전인 1843년 11월에 영국 특허를 출원했다. 핸콕의 친구 윌리엄 브로케던은 로마 신화 속 대장장이의 신의 이름을 따서 '가황(vulcanization)'이라는 이름을 지었다.

굿이어는 남은 평생을 법정에서 보냈다. 그는 1852년 유명한 '그레이트 인디아 고무 소송(Great India Rubber Case)'에서 Daniel Webster를 변호인으로 내세워 승리했지만, 덱스터가 받은 수임료는 그가 받은 어떤 수임료보다도 컸고 이미 유럽 특허는 잃은 상태였다. 1860년 사망할 무렵 그는 수백만 달러 규모의 고무 제품 로열티를 벌어들였지만, 약 20만 달러(오늘날의 약 700만 달러)의 빚을 지고 있었다. 그의 이름을 딴 타이어 회사는 1898년 애크런에서 Frank Seiberling에 의해 설립되었는데, 그는 굿이어를 기리는 의미에서 그 이름을 선택했다. 정작 굿이어의 가족은 아무것도 받지 못했다.

우리가 여전히 모르는 것

놀랍게도 유황 가교의 정확한 메커니즘은 아직 완전히 밝혀지지 않았다. 산업 화학자들은 이 공정을 소수점 셋째 자리까지 조절할 줄 알지만, 유황 라디칼이 고분자 사슬을 공격하는 정밀한 과정(자유 라디칼을 통해서인지 이온 중간체를 통해서인지, 그리고 제안된 여러 가속제 복합체 중 무엇이 실제로 작용하는지)은 현재까지도 학술지에서 논쟁 중이다.

헤이워드와 굿이어가 발견 당시 각각 무엇을 알고 있었는지도 완전히 명확하지 않다. 헤이워드는 1839년 2월 독자적인 유황 특허를 출원했다가 그해 여름 굿이어에게 팔았다. 난로 위의 드라마틱한 이야기는 수주에 걸친 고된 실험 끝에 두 사람이 함께 만들어낸 발견을 훗날 꾸며낸 것일지도 모른다. 굿이어가 3인칭으로 집필하여 1855년에 펴낸 회고록 《검 엘라스티카(Gum-Elastica)》는 상세한 기록을 담은 유일한 자료이지만, 객관적인 기록은 아니다.

그리고 우리는 고무가 왜 이토록 중요한지 진정으로 알지 못한다. 고무를 대체할 좋은 물질은 없다. 합성 엘라스토머가 그 특성을 어느 정도 흉내 내기는 하지만, 반복적인 굴곡 상황에서 천연고무의 인열 강도와 탄성을 따라올 수 있는 물질은 없다. 전 세계 고무의 절반 정도는 여전히 태국, 인도네시아, 베트남의 농장에서 1876년 Henry Wickham이 브라질에서 몰래 밀반출한 종자의 후손인 나무에서 사람이 직접 채취하고 있다. 현대의 여객기는 칼로 채취한 수액으로 만든 타이어를 달고 착륙한다.

1860년, 자신을 압박하던 채권자에게 굿이어가 남긴 마지막 유언은, 세상에 무언가를 남긴 사람이라면 가난에 대해 불평할 권리가 없다는 것이었다. 난로는 사라졌다. 특허는 만료되었다. 하지만 고무는 여전히 그곳에 있다.

Pada musim dingin tahun 1839, di sebuah dapur di Woburn, Massachusetts, seorang pedagang perangkat keras yang bangkrut menjatuhkan segumpal karet yang telah diberi belerang ke atas kompor panas. Karet itu hangus namun tidak meleleh. Setiap ban di Bumi merupakan keturunan dari kecelakaan itu.

Charles Goodyear berusia tiga puluh sembilan tahun, keluar-masuk penjara debitor, ketika ia secara tidak sengaja menemukan vulkanisasi. Ia tidak memiliki latar belakang ilmiah. Ia pernah menjadi salesman perangkat keras di Philadelphia hingga bisnis ayahnya bangkrut pada tahun 1830. Karet menjadi obsesinya setelah berkunjung ke Roxbury India Rubber Company pada tahun 1834, tempat ia melihat gudang penuh dengan stok yang meleleh dan tengik—karet alam yang berubah menjadi sirup saat panas musim panas dan menjadi batu rapuh di musim dingin. Industri itu sedang sekarat. Ia memutuskan untuk menyelamatkannya.

Ia tidak memiliki uang untuk melakukannya. Istri dan anak-anaknya berpindah-pindah rumah sewaan; seorang penulis biografi mencatat enam alamat dalam lima tahun. Ia menggadaikan buku sekolah anak-anaknya. Ia mencampur karet dengan magnesium, kapur tohor, dan asam nitrat. Setiap formula gagal. Di Woburn, Massachusetts, pada awal tahun 1839, saat bekerja bersama seorang mitra bernama Nathaniel Hayward yang telah bereksperimen dengan belerang, Goodyear menjatuhkan sampel ke atas kompor besi. Genangan yang diperkirakan tidak terbentuk. Karet itu hangus, dan apa yang terlepas dari logam itu adalah benda seperti kulit yang lentur tanpa meleleh dan mempertahankan bentuknya dalam kondisi dingin.

Butuh lima tahun lagi baginya untuk mencari tahu berapa banyak panas, berapa banyak belerang, dan berapa lama waktunya. Ia mengajukan Paten AS 3.633 pada Juni 1844.

Molekul yang terikat

Karet alam, yang disadap dari Para rubber tree di cekungan Amazon, adalah jalinan rantai polyisoprene panjang yang bergeser satu sama lain saat hangat dan mengunci saat dingin. Vulkanisasi, dalam istilah modern, adalah pekerjaan menjahit secara kimiawi. Atom-atom belerang — yang dipanaskan hingga sekitar 140 derajat Celsius dengan adanya karet — memecah ikatan rangkap dalam unit isoprena dan menjahit rantai di sekitarnya dengan jembatan pendek yang terdiri dari satu hingga delapan atom belerang. Rantai tersebut tidak bisa lagi mengalir melewati satu sama lain. Mereka masih bisa meregang, karena jembatannya jarang dan rantai di antaranya panjang, tetapi mereka kembali ke susunan aslinya ketika beban dilepaskan.

Rasionya sangat penting. Tapak ban modern mengandung sekitar dua hingga tiga persen belerang berdasarkan massa. Bola boling atau tangkai pipa — apa yang disebut abad kesembilan belas sebagai ebonite — mengandung sekitar tiga puluh persen. Dua bahan yang sama, dengan kepadatan ikatan silang yang berbeda, menghasilkan material yang berkisar dari empeng bayi hingga sesuatu yang cukup keras untuk dikerjakan di mesin bubut.

Perang paten

Sementara Goodyear membakar jarinya di Massachusetts, seorang insinyur Inggris bernama Thomas Hancock sedang mengerjakan masalah yang sama di sebuah pabrik di London. Pada tahun 1842, Hancock menerima sampel karet vulkanisir Goodyear melalui perantara, memperhatikan bunga belerang di permukaannya, dan bekerja secara terbalik. Ia mengajukan paten Inggris pada November 1843 — delapan minggu sebelum Goodyear sempat mengajukan patennya sendiri di Inggris. Teman Hancock, William Brockedon, menciptakan namanya: vulkanisasi, dari nama dewa pandai besi Romawi.

Goodyear menghabiskan sisa hidupnya di pengadilan. Ia memenangkan Great India Rubber Case yang terkenal pada tahun 1852, dengan Daniel Webster yang membelanya dengan bayaran lebih besar daripada yang pernah diterima Webster, tetapi paten Eropa sudah hilang. Pada tahun 1860, ia telah memperoleh royalti atas barang-barang karet senilai jutaan dolar dan meninggal dengan utang sekitar dua ratus ribu dolar — sebut saja tujuh juta dolar saat ini. Perusahaan ban yang menggunakan namanya didirikan di Akron pada tahun 1898 oleh Frank Seiberling, yang memilih nama tersebut sebagai penghormatan. Keluarga itu tidak menerima apa pun.

Apa yang masih belum kita ketahui

Mekanisme tepat dari ikatan silang belerang, secara mengejutkan, masih belum sepenuhnya terpecahkan. Kimiawan industri tahu cara menyetel proses hingga desimal ketiga, tetapi urutan tepat bagaimana radikal belerang menyerang rantai polimer — baik melalui radikal bebas atau zat antara ionik, dan mana dari beberapa kompleks akselerator yang diusulkan yang melakukan pekerjaan sebenarnya — telah diperdebatkan dalam jurnal-jurnal hingga dekade ini.

Juga tidak sepenuhnya jelas apa yang diketahui Hayward dan Goodyear pada saat penemuan itu. Hayward telah mengajukan paten belerang miliknya sendiri pada Februari 1839 dan menjualnya kepada Goodyear musim panas itu; kisah kompor yang dramatis mungkin merupakan hiasan di kemudian hari dari penemuan yang mereka berdua buat bersama selama berminggu-minggu eksperimen yang melelahkan. Memoar Goodyear tahun 1855, *Gum-Elastica*, yang ditulis dalam orang ketiga, adalah satu-satunya catatan rinci, dan itu bukan catatan yang tidak memihak.

Dan kita tidak benar-benar tahu mengapa karet begitu penting. Tidak ada pengganti yang baik untuknya. Elastomer sintetis mendekati sifat-sifatnya; tidak ada yang menandingi ketahanan sobek dan elastisitas karet alam di bawah kelenturan berulang. Kira-kira separuh karet di dunia masih disadap dengan tangan dari pohon-pohon yang ditanam di perkebunan di Thailand, Indonesia, dan Vietnam — keturunan dari biji-biji yang diselundupkan keluar dari Brasil oleh Henry Wickham pada tahun 1876. Pesawat modern mendarat di atas ban yang terbuat dari getah yang dikumpulkan dengan pisau.

Pernyataan terakhir Goodyear yang tercatat, kepada seorang kreditur yang menekannya pada tahun 1860, adalah bahwa seseorang tidak punya hak untuk mengeluh tentang kemiskinan jika ia telah memberikan sesuatu kepada dunia. Kompor itu sudah tiada. Patennya telah kedaluwarsa. Karetnya masih ada di sana.

1839年の冬、マサチューセッツ州ウォーバンの台所でのこと。破産した金物商が、硫黄を混ぜたゴムの塊を熱いストーブの上に落とした。それは焦げたが、溶けはしなかった。地球上のあらゆるタイヤは、あの偶然の産物から始まったのである。

Charles Goodyear が加硫の発見にたどり着いたとき、彼は39歳で、債務者監獄への出入りを繰り返す身であった。彼には科学的な訓練を受けた経験はなかった。1830年に実家の事業が破綻するまでは、フィラデルフィアで金物商を営んでいた。1834年にロクスベリー・インディア・ラバー・カンパニーを訪れて以来、ゴムは彼にとって取り憑かれたような存在となった。倉庫には、夏場の熱でシロップのように溶け、冬には脆い石のように固まった、腐敗した在庫の山があった。業界は死にかけていた。彼はそれを救おうと決心した。

彼にはそのための資金がなかった。妻と子供たちは下宿を転々とし、ある伝記作家は5年間で6回の引っ越しを記録している。彼は子供たちの教科書さえ質に入れた。ゴムにマグネシア、生石灰、硝酸を混ぜ合わせた。どの配合も失敗に終わった。1839年初頭、マサチューセッツ州Woburn, Massachusettsにて、硫黄を用いた実験を重ねていたパートナーのNathaniel Haywardと共に作業をしていたとき、グッドイヤーはサンプルを鉄製のストーブの上に落とした。期待されていた水たまりはできなかった。ゴムは焦げ、金属から剥がれ落ちたものは、溶けることなく柔軟で、冷えてもその形状を保つ革のような物質になっていた。

それからさらに5年を費やし、彼はどれだけの熱、どれだけの硫黄、そしてどれだけの時間をかけるべきかを見出した。1844年6月、彼は米国特許第3,633号を申請した。

結合された分子

アマゾン盆地のPara rubber treeから採取される天然ゴムは、長いpolyisoprene鎖が絡み合ったもので、暖かいときは滑りやすく、冷たいときは固定される性質を持つ。現代の言葉で言えば、加硫とは化学的な縫製作業である。ゴムの存在下で約140℃に加熱された硫黄原子は、イソプレン単位の二重結合を切り開き、1から8個の硫黄原子からなる短い架橋によって近接する鎖同士を縫い合わせる。鎖はもはや互いに流れることはできない。架橋はまばらであり、その間の鎖は長いため、今でも伸縮は可能だが、荷重が解放されると元の配置にパチンと戻る。

その比率は驚くほど重要だ。現代のタイヤのトレッドゴムは、質量比で約2〜3パーセントの硫黄が含まれている。ボウリングの玉やパイプの吸い口、つまり19世紀にeboniteと呼ばれたものは、約30パーセントである。同じ2つの成分でも、架橋密度の違いにより、赤ん坊のおしゃぶりから旋盤で加工できるほど硬いものまで、幅広い素材を生み出すことができる。

特許戦争

グッドイヤーがマサチューセッツで指を火傷させている間、ロンドンの工場ではThomas Hancockという名のイギリス人技師が同じ問題に取り組んでいた。1842年、ハンコックは仲介者を通じてグッドイヤーの加硫ゴムのサンプルを受け取り、表面に現れた硫黄のブルーム（華）に気づいて逆算的に解明した。彼は1843年11月に英国特許を申請した。グッドイヤーが英国での申請にようやく取りかかろうとする8週間前のことである。ハンコックの友人であるウィリアム・ブロッケドンが「加硫（vulcanization）」という名を考案した。ローマ神話の鍛冶の神、ウルカヌス（Vulcan）にちなんだものである。

グッドイヤーは残りの人生を法廷で過ごした。1852年の有名な「大インディア・ラバー訴訟」では、Daniel Websterがグッドイヤーの弁護を引き受け、ウェブスターがこれまで受け取ったことのない多額の報酬で勝利を収めたが、欧州の特許はすでに失われていた。1860年までに、彼は数百万ドル相当のゴム製品に対するロイヤリティを得ていたが、死に際しては約20万ドル、現在の価値に換算すれば700万ドルほどの借金を抱えていた。彼の名を冠したタイヤ会社は、1898年にアクロンでFrank Seiberlingによって設立された。彼は敬意を表してその名を選んだのである。遺族は一銭も受け取らなかった。

未だ解明されぬこと

驚くべきことに、硫黄架橋の正確なメカニズムは、今なお完全には解明されていない。産業化学者はプロセスを小数点以下第3位まで調整する方法を知っているが、硫黄ラジカルがポリマー鎖を攻撃する正確な順序（フリーラジカル中間体を経るのかイオン中間体を経るのか、また提案されているいくつもの促進剤複合体のうちどれが実際に機能しているのか）については、今世紀に入ってからも学術誌で議論が続いている。

ヘイワードとグッドイヤーが発見の瞬間にそれぞれ何を知っていたのかも、完全には明らかではない。ヘイワードは1839年2月に自身で硫黄の特許を申請し、その夏にグッドイヤーに売却している。あの劇的なストーブの話は、二人が何週間にもわたる根気のいる実験の中で共に見出した発見を、後になって脚色したものかもしれない。1855年に出版されたグッドイヤーの回想録『Gum-Elastica』は、三人称で書かれた唯一の詳細な記録であるが、決して利害のない記述とは言えない。

そして、なぜゴムがこれほどまでに重要なのかも、本当のところはわかっていない。これに代わる良い素材は存在しない。合成エラストマーはその特性を近似しているが、天然ゴムが持つ繰り返し屈曲に対する耐引裂性と弾力性に匹敵するものはない。世界のゴムの約半分は、今でもタイ、インドネシア、ベトナムのプランテーションで育てられた木から、手作業で採取されている。それらは1876年にHenry Wickhamがブラジルから持ち出した種の子孫である。現代の旅客機は、ナイフで採取された樹液から作られたタイヤで着陸する。

1860年、借金取りに詰め寄られたグッドイヤーの最後の言葉は、世界に何かを与えたのなら、貧困を嘆く権利など誰にもない、というものだった。ストーブはもう存在しない。特許は期限切れとなった。しかし、ゴムは今もそこにある。

No inverno de 1839, numa cozinha em Woburn, Massachusetts, um vendedor de ferragens falido deixou cair um pedaço de borracha tratada com enxofre sobre um fogão quente. Ela carbonizou, mas não derreteu. Cada pneu na Terra descende desse acidente.

Charles Goodyear tinha trinta e nove anos, entrando e saindo da prisão por dívidas, quando tropeçou na vulcanização. Não tinha formação científica. Fora vendedor de ferragens na Filadélfia até o negócio do pai falir em 1830. A borracha tornou-se sua obsessão depois de uma visita à Roxbury India Rubber Company em 1834, onde viu um armazém cheio de estoque derretido e rançoso — borracha natural transformada em xarope no calor do verão e em pedra quebradiça no inverno. A indústria estava morrendo. Decidiu que a salvaria.

Não tinha dinheiro para isso. A mulher e os filhos mudavam-se de pensão em pensão; um biógrafo conta seis moradas em cinco anos. Penhorou os livros escolares das crianças. Misturou borracha com magnésia, com cal viva, com ácido nítrico. Cada fórmula falhou. Em Woburn, Massachusetts, no início de 1839, trabalhando com um sócio chamado Nathaniel Hayward que andava a fazer experiências com enxofre, Goodyear deixou cair uma amostra em cima de um fogão de ferro. A poça esperada não se formou. A borracha chamuscou, e o que saiu do metal foi uma coisa coriácea que flexionava sem derreter e mantinha a forma no frio.

Levou mais cinco anos a descobrir quanto calor, quanto enxofre, durante quanto tempo. Registou a patente norte-americana 3.633 em junho de 1844.

Uma molécula unida

A borracha natural, extraída da Para rubber tree da bacia amazónica, é um emaranhado de longas cadeias de polyisoprene que deslizam umas sobre as outras quando está calor e se travam quando está frio. A vulcanização é, em termos modernos, um trabalho químico de costura. Os átomos de enxofre — aquecidos a cerca de 140 graus Celsius na presença da borracha — quebram as ligações duplas nas unidades de isopreno e cosem as cadeias vizinhas com pontes curtas de um a oito átomos de enxofre. As cadeias já não podem deslizar umas sobre as outras. Ainda se podem esticar, porque as pontes são esparsas e as cadeias entre elas são longas, mas voltam à sua disposição original quando a carga é libertada.

A proporção é absurdamente importante. O piso de um pneu moderno tem cerca de dois a três por cento de enxofre em massa. Uma bola de bowling ou um tubo de cachimbo — o que o século XIX chamava ebonite — tem cerca de trinta por cento. Os mesmos dois ingredientes, com densidades de reticulação diferentes, produzem um material que vai desde a chupeta de um bebé até algo duro o suficiente para ser torneado.

A guerra das patentes

Enquanto Goodyear queimava os dedos em Massachusetts, um engenheiro inglês chamado Thomas Hancock trabalhava no mesmo problema numa fábrica em Londres. Em 1842, Hancock recebeu amostras da borracha curada de Goodyear através de um intermediário, reparou na eflorescência de enxofre na superfície e fez o caminho inverso. Registou uma patente britânica em novembro de 1843 — oito semanas antes de Goodyear se dar ao trabalho de registar a sua na Grã-Bretanha. O amigo de Hancock, William Brockedon, cunhou o nome: vulcanização, em honra do deus romano da forja.

Goodyear passou o resto da vida nos tribunais. Ganhou o famoso caso Great India Rubber em 1852, com Daniel Webster a defendê-lo por um honorário maior do que qualquer outro que Webster alguma vez recebera, mas as patentes europeias já estavam perdidas. Em 1860, tinha recebido royalties sobre milhões de dólares em artigos de borracha e morreu a dever cerca de duzentos mil dólares — digamos sete milhões de hoje. A empresa de pneus que tem o seu nome foi fundada em Akron em 1898 por Frank Seiberling, que escolheu o nome como homenagem. A família não recebeu nada.

O que ainda não sabemos

O mecanismo exato da reticulação de enxofre, surpreendentemente, ainda não está totalmente esclarecido. Os químicos industriais sabem como afinar o processo até à terceira casa decimal, mas a sequência precisa pela qual os radicais de enxofre atacam a cadeia polimérica — se através de um intermediário de radical livre ou iónico, e qual dos vários complexos aceleradores propostos faz o verdadeiro trabalho — tem sido debatida nas revistas científicas até à presente década.

Também não é totalmente claro o que Hayward e Goodyear sabiam cada um no momento da descoberta. Hayward registara a sua própria patente de enxofre em fevereiro de 1839 e vendera-a a Goodyear nesse verão; a dramática história do fogão pode ser um embelezamento posterior de uma descoberta que os dois fizeram juntos ao longo de semanas de experimentação exaustiva. As memórias de Goodyear de 1855, *Gum-Elastica*, escritas na terceira pessoa, são o único relato pormenorizado, e não é um relato desinteressado.

E não sabemos realmente porque é que a borracha é tão importante como é. Não há um bom substituto para ela. Os elastómeros sintéticos aproximam as propriedades; nenhum iguala a resistência ao rasgo e a resiliência da borracha natural sob flexão repetida. Cerca de metade da borracha do mundo ainda é extraída à mão de árvores cultivadas em plantações na Tailândia, Indonésia e Vietname — as descendentes das sementes contrabandeadas do Brasil por Henry Wickham em 1876. Um avião comercial moderno aterra sobre pneus feitos de seiva recolhida com uma faca.

A última declaração registada de Goodyear, a um credor que o pressionava em 1860, foi que um homem não tinha o direito de se queixar da pobreza se tivesse dado algo ao mundo. O fogão desapareceu. A patente expirou. A borracha ainda lá está.

Vulcanized Rubber