học, các nghiên cứu cơ bản thường được giao cho các trường đại học thực
hiện.
Carothers quyết định nghiên cứu về các polymer. Tại thời điểm này, hầu
hết các nhà hóa học đều cho rằng polymer thực ra là những nhóm phân tử
kết thành khối với nhau và được gọi là các colloid; vì thế có tên gọi
collodion, dẫn xuất của nitrocellulose sử dụng trong nhiếp ảnh và trong lụa
Chardonnet. Một quan điểm khác về cấu trúc của polymer, do nhà hóa học
người Đức Hermann Staudinger đề xuất, cho rằng polymer thực chất là
những đại phân tử. Phân tử có kích thước lớn nhất được tổng hợp vào thời
kỳ này - bởi Emil Fischer, nhà hóa học nổi tiếng chuyên nghiên cứu về
đường - có khối lượng phân tử là 4.200. Để so sánh, một phân tử nước có
khối lượng phân tử là 18, và glucose có khối lượng phân tử là 180. Trong
vòng một năm kể từ khi bắt đầu nghiên cứu tại phòng thí nghiệm của Du
Pont, Carothers đã tổng hợp được các phân tử polyester có khối lượng phân
tử lớn hơn 5.000. Sau đó ông đã có thể tăng giá trị này lên đến 12.000,
thêm vào những bằng chứng củng cố cho lý thuyết về các đại phân tử
polymer, công trình đã mang lại giải Nobel hóa học năm 1953 cho
Staudinger.
Polymer đầu tiên của Carothers ban đầu dường như có khả năng thương
mại, bởi nó có dạng sợi dài lóng lánh như sợi tơ tằm, đồng thời cũng không
trở nên cứng và giòn khi được sấy khô. Nhưng thật không may, nó lại tan
trong nước nóng, bị hòa tan bởi các chất tẩy rửa thông thường, và bị biến
dạng sau một vài tuần. Trong suốt bốn năm, Carothers và các cộng sự đã
điều chế và nghiên cứu tính chất của nhiều loại polymer khác nhau trước
khi tạo ra được nylon, loại sợi nhân tạo có tính chất tương đồng nhất với
sợi tơ tằm, và xứng đáng với tên gọi “sợi tơ tằm nhân tạo”.
Nylon là một polyamide, nghĩa là cũng như lụa tơ tằm, các đơn vị cấu
trúc polymer được gắn với nhau thông qua các nhóm chức amide. Nhưng
trong khi lụa tơ tằm có một đầu acid và một đầu amine ở mỗi đơn vị amino
acid riêng biệt, nylon của Carothers được tạo thành từ hai phân tử monomer
khác biệt - một monomer có hai nhóm acid và monomer còn lại có hai
