Goodyear aqueceu borracha com enxofre para impedir que derretesse e rachasse

Na década de 1830, a borracha natural, coletada de árvores tropicais como uma seiva leitosa e coagulada com ácido, era flexível e atraente, mas quase inútil. Um verão quente derreteu um estoque inteiro em uma pasta fétida para mais de um fabricante pioneiro; o frio a endurecia e rachava; mesmo à temperatura ambiente, ela grudava em tudo o que tocava. Dezenas de empreendedores haviam contraído a "febre da borracha" e falido tentando vendê-la mesmo assim.

Charles Goodyear ficou obcecado pelo problema. Seu primeiro avanço real veio em 1834, quando o ácido nítrico tornou a superfície da borracha lisa, seca e não pegajosa, o que lhe rendeu um contrato do Serviço Postal dos Estados Unidos para sacos de correio em Boston. Mas os sacos derreteram novamente em um dia quente, e ele voltou a ficar sem dinheiro. Então tentou misturar enxofre à borracha, o que a tornou menos pegajosa e mais estável à temperatura, mas ainda macia demais.

Em 1839, gesticulando com um pedaço de sua borracha reforçada com enxofre em um armazém geral de Massachusetts, ele atirou um pouco dela sobre um fogão barrigudo quente. Ao raspá-la, descobriu que a parte que havia atingido o calor se tornara notavelmente resistente. Esse acidente desencadeou mais cinco anos de experimentos — calor por chaleira, forno e ferro — antes que ele aperfeiçoasse o cozimento da mistura de borracha e enxofre sob pressão, um processo que chamou de vulcanização, em homenagem ao deus romano do fogo.

A percepção central é o que o calor e o enxofre fizeram: não simplesmente encobrir a superfície pegajosa, mas alterar a estrutura interna da borracha para que as cadeias não pudessem deslizar umas sobre as outras. Goodyear recebeu a patente norte-americana 3.633 em 1844. Ele próprio quase nada lucrou com ela — rivais roubaram o processo, ele gastou sua fortuna e sua saúde nos tribunais, e morreu endividado em 1860 —, mas a reação que descobriu tornou possível a moderna indústria da borracha e dos pneus.

Vulcanizar borracha com enxofre

A borracha natural é formada por longas cadeias poliméricas emaranhadas que escorregam e amolecem quando aquecidas, e depois endurecem quando esfriam.

Enxofre mais calor cria ligações cruzadas que unem as cadeias em uma rede, bloqueando seu deslizamento livre.

A rede reticulada permanece elástica em uma ampla faixa de temperatura, de modo que não derrete nem racha mais.

O processo era simples e funcionava na própria matéria-prima de borracha, de modo que qualquer pessoa podia reproduzi-lo em escala.

A falha de um material é um problema molecular, não de formulação: corrija como as cadeias se conectam em vez de tentar mascarar o sintoma com aditivos.

Goodyear recebeu a patente norte-americana 3.633 em 1844, mas rivais copiaram o processo e ele passou seus anos restantes nos tribunais. Perdeu suas patentes europeias por questões técnicas e morreu em 1860 com mais de US$ 200.000 em dívidas; só após sua morte sua família ganhou o suficiente com royalties. A Goodyear Tire & Rubber Company, fundada em Akron, Ohio, em 1898, recebeu esse nome em sua homenagem, embora ele nunca tenha tido ligação com ela. Metade da borracha fabricada hoje é sintética, mas a vulcanização que ele descobriu sustenta as indústrias de pneus e de borracha.