Pada 1928, perusahaan kimia DuPont membuka sebuah laboratorium penelitian untuk pengembangan bahan buatan. Wallace meninggalkan posisinya di Harvard untuk memimpin divisi riset di Dupont.
Pengetahuan dasar tentang molekul polimer ada saat Wallace mulai bekerja di sana. Wallace dan timnya merupakan orang-orang pertama yang menyelidiki asetilena pada bahan kimia.
DuPont mulai memproduksi neoprene, karet sintetis yang dibuat oleh lab Carothers, pada 1931. Tim peneliti kemudian beralih ke serat sintesis yang bisa menggantikan sutra.
Baca juga: Sepak Terjang Norman Abramson sang Pelopor LAN
Pada 1934, Wallace Carothers telah membuat langkah signifikan. Ia menciptakan sutra sintetis dengan menggabungkan bahan kimia amina, heksametilena diamina, dan asam adipat untuk menciptakan serat baru.