В 1927 году по инициативе директора по исследованиям Чарльза М. А. Стайна совет директоров Du Pont одобрил создание программы фундаментальных исследований в химическом отделе Стайна, самом крупном из децентрализованных исследовательских подразделений компании. Аргумент Стайна заключался в том, что существующие исследовательские центры были слишком заняты, выполняя черновую работу для производственных отделов. 322 Нужна была способность "изобретать хорошие, большие, прибыльные вещи". 323 Финансируемая в размере 25 000 долларов в месяц до 1929 года, программа смогла накопить резерв, который позволил ей пережить худшие годы депрессии без сокращения расходов. 324 Стин привлек из Гарварда блестящего, но проблемного химика-полимерщика Уоллеса Х. Каротерса для руководства программой. 325 Опираясь на академические исследования отца Джулиуса А. Ньёвланда в Нотр-Даме, к 1931 году группа Каротерса изобрела неопрен, первый синтетический каучук общего назначения. 326 Хотя неопрен дороже натурального каучука, он обладал рядом полезных свойств, включая устойчивость к нефтепродуктам, что позволило ему занять выгодную нишу рынка.
Но самым лучшим, самым большим и самым прибыльным оказался нейлон, открытие и коммерциализация которого стали парадигмой линейной модели НИОКР. Будучи производителем вискозы, Du Pont находилась в поиске новых искусственных волокон, и это стало одним из направлений работы лаборатории Каротерса. В тот же месяц, когда в 1930 году был открыт неопрен, один из ассистентов Каротерса очищал реакционный сосуд, когда заметил, что образовался многообещающий суперполимер. 327 В течение следующих пяти лет лаборатория методом проб и ошибок работала над поиском подобного полимера, который мог бы использоваться в качестве коммерческого волокна. В какой-то момент Каротерс временно сдался. Но 28 февраля 1935 года в лаборатории был синтезирован полимер 6-6, который впоследствии стал нейлоном. Освоение массового производства нового волокна оказалось системной проблемой развития, для решения которой Du Pont могла использовать существующие внутренние возможности, особенно в отделах аммиака и раиона, а также создавать новые возможности. 328 В павильоне Du Pont на Всемирной выставке 1939 года модель могла продемонстрировать один из знаковых потребительских товаров середины века - нейлоновые чулки. 329
В этот же период Du Pont продолжила диверсификацию за счет приобретений, купив люцит, поливинилацетат и патенты на титановые пигменты, которые компания впоследствии усовершенствовала. 330 В 1938 году исследователь Du Pont, работавший с тетрафторэтиленом в качестве хладагента, случайно открыл тефлон, который компания полностью поняла только после войны и смогла коммерциализировать только в 1950 году. 331
Нефтяная промышленность была еще одной отраслью, в которой исследования в области научной химии в конечном итоге приобрели важное значение. В 1924 году университетские исследования, спонсированные Jersey Standard, резко снизили стоимость тетраэтилсвинца, присадки к бензину, которая была изобретена в лаборатории Кеттеринга в GM и производилась Du Pont с большими затратами. 332 Однако крупные нефтяные компании гораздо медленнее, чем Du Pont, создавали центральные исследовательские лаборатории. После Первой мировой войны президент Jersey Standard Уолтер Тигл считал, что наиболее важные новые технологии, представляющие ценность для компании, будут поступать из внешних источников, и он утвердил так называемый отдел развития, который занимался поиском и последующим развитием этих внешних идей, а не творческими исследованиями, по крайней мере на начальном этапе. 333