編者按:中科院之聲不定期手繪一張“科學史小畫”,為大家介紹一段科學史和其背後的故事。
提起暖壺、保溫杯這些日常用品,大家都不會陌生。其實,這些用品的設計原理來源於一種化學實驗容器,這種容器因其發明者而得名——杜瓦瓶。
在世界各地研究低溫物理與超導實驗室中,當你看到一個不鏽鋼圓柱狀物體、具有夾層空間(即雙層)、內壁鍍銀,那就是杜瓦瓶。它擁有低溫液體貯存的功能並且可以方便地運輸至實驗室各處所需要的地方。
1842年9月20日,詹姆斯·杜瓦出生在英國蘇格蘭地區福斯河旁的一個小鎮。長大後,他進入愛丁堡大學學習,之後成為劍橋大學教授和英國皇家學會會員。他長期從事氣體液化和低溫現象研究。1880年前後他開始研究液氧,1891年他提出了液氧工業化生產的技術。為了儲存這種液態氧,1893年杜瓦宣佈發明了一種特殊的低溫恆溫器來儲存液態氧。容器是雙層玻璃的,膽壁上塗滿水銀,並且將兩層壁間的空氣抽掉形成真空。他將此項技術在英國申請了專利,並獲得英國GB439號專利權。1898 年,他用杜瓦瓶實現了氫的液化,達到了20.4K,翌年又實現了氫的固化,靠抽出固體氫表面的蒸氣,達到了12K。1904年,他因在低溫方面的研究成果被封為爵士。在今天的英國倫敦研究所內,還儲存著早期的杜瓦真空瓶。
杜瓦在試驗中曾僱用了兩名德國吹玻璃的工匠製作這種真空瓶。其中一位德國工匠賴因霍爾德·伯格在杜瓦發明的基礎上,對真空瓶進行了改造,製造出了我們日常生活中最常見的日用品——保溫瓶。這一技術的改進,將真空瓶帶入到了尋常百姓的家庭,使其實用性發揮更大的價值。
瞭解了這個“瓶”的來歷,那就讓我們共同拿起身邊的保溫杯,記得要多喝水多喝水多喝水!
參考資料
1、http://www.hmfl.cas.cn/kptd/kpqcczsbk/201006/t20100607_3247.html
2、http://ip.people.com.cn/n/2014/1229/c391949-26294971.html