थर्मस के पीछे की आश्चर्यजनक विज्ञान कहानी: कैसे क्रायोजेनिक्स प्रयोग ने ऐसी बोतल बनाई जो पेय को गर्म और ठंडा रखती है | |

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अधिकांश लोगों के लिए, थर्मस एक साधारण वस्तु है जिसका उपयोग चाय को गर्म या पानी को ठंडा रखने के लिए किया जाता है। फिर भी इसकी उत्पत्ति रसोई, कैंपिंग ट्रिप या स्कूल लंच में नहीं, बल्कि उन्नीसवीं सदी की सबसे अधिक मांग वाली वैज्ञानिक गतिविधियों में से एक में निहित है: बेहद कम तापमान का अध्ययन। 1892 में, स्कॉटिश रसायनज्ञ और भौतिक विज्ञानी सर जेम्स डेवार तरलीकृत गैसों को लंबे समय तक संग्रहीत करने का एक तरीका खोज रहे थे ताकि उनके गुणों की जांच की जा सके। चुनौती विकट थी क्योंकि ये पदार्थ तेजी से अपने परिवेश से गर्मी अवशोषित करते थे और वाष्पित हो जाते थे। देवर का समाधान एक दोहरी दीवार वाला बर्तन था जो वैक्यूम द्वारा अलग किया गया था, जो नाटकीय रूप से गर्मी हस्तांतरण को कम करता था। क्रायोजेनिक अनुसंधान के लिए एक प्रयोगशाला उपकरण के रूप में जो शुरू हुआ वह अंततः दुनिया के सबसे पहचानने योग्य घरेलू आविष्कारों में से एक बन गया। उल्लेखनीय रूप से, देवार ने कभी भी डिज़ाइन का पेटेंट नहीं कराया, जिससे दूसरों को अपने वैज्ञानिक उपकरण को वाणिज्यिक उत्पाद में बदलने की अनुमति मिली जिसे अब विश्व स्तर पर थर्मस के रूप में जाना जाता है।

वह वैज्ञानिक समस्या जिसके कारण जेम्स डेवार ने वैक्यूम फ्लास्क का आविष्कार किया

उन्नीसवीं सदी के उत्तरार्ध के दौरान, शोधकर्ता शून्य से काफी नीचे के तापमान पर पदार्थ को समझने के लिए दौड़ रहे थे। देवर का काम तरलीकृत गैसों, विशेष रूप से ऑक्सीजन और हाइड्रोजन पर केंद्रित था, जिसके अवलोकन के लिए लंबे समय तक स्थिर रहने के लिए विशेष उपकरणों की आवश्यकता होती थी।नेगेव के बेन-गुरियन विश्वविद्यालय के केमिकल इंजीनियरिंग विभाग के अनुसार, देवर ने एक ऐसा बर्तन विकसित किया है जिसमें एक ग्लास फ्लास्क को दूसरे के अंदर रखा गया है, जिसके बीच में आंशिक वैक्यूम है। वैक्यूम ने चालन और संवहन द्वारा गर्मी हस्तांतरण को नाटकीय रूप से कम कर दिया, जबकि बाद में चांदी की सतहों ने विकिरण के माध्यम से गर्मी विनिमय को कम कर दिया। इस डिज़ाइन ने बहुमूल्य तरलीकृत गैसों को पहले की तुलना में अधिक समय तक ठंडा रहने की अनुमति दी।नेगेव की बेन-गुरियन यूनिवर्सिटी नोट करती है:“फ्लास्क विशेष रूप से पदार्थों को बहुत ठंडा रखने के लिए डिज़ाइन किया गया था।”पहला संस्करण क्रिसमस के दिन 1892 में रॉयल इंस्टीट्यूशन में सार्वजनिक रूप से प्रदर्शित किया गया था, जो प्रायोगिक क्रायोजेनिक्स में एक महत्वपूर्ण प्रगति को दर्शाता है।

क्यों देवर फ्लास्क हर आधुनिक थर्मस की नींव बन गया?

देवर के आविष्कार की प्रभावशीलता एक साधारण भौतिक सिद्धांत पर आधारित थी। ऊष्मा सामान्यतः चालन, संवहन और विकिरण के माध्यम से यात्रा करती है। दो दीवारों के बीच की अधिकांश हवा को हटाकर और प्रतिबिंबित चांदी वाली सतहों को जोड़कर, फ्लास्क ने सभी तीन मार्गों को प्रतिबंधित कर दिया।वैक्यूम फ्लास्क एक ऐसा बर्तन है जिसका खाली स्थान “व्यावहारिक रूप से गर्मी का गैर-कंडक्टर” होता है, जो गर्म और ठंडे दोनों पदार्थों को लंबे समय तक अपना तापमान बनाए रखने की अनुमति देता है।जिस चीज़ ने इस आविष्कार को असाधारण बनाया वह थी इसकी बहुमुखी प्रतिभा। हालाँकि यह आविष्कार क्रायोजेनिक तरल पदार्थों के भंडारण के उद्देश्य से था, लेकिन यह आविष्कार गर्म तरल पदार्थों में गर्मी बनाए रखने के लिए भी उतना ही उपयोगी था। इस प्रकार, घरेलू उत्पादों में आविष्कार के अनुप्रयोग के लिए थोड़ा संशोधन आवश्यक होगा।1898 तक, व्यावसायिक उपयोग के लिए देवर फ्लास्क की अधिक मजबूत विविधताएँ पहले से ही बड़े पैमाने पर उत्पादित की जा रही थीं।

थर्मस कैसे वैश्विक घरेलू आवश्यकता बन गया?

वैक्यूम फ्लास्क का आविष्कार करने के बावजूद, देवर ने इसका पेटेंट नहीं कराने का फैसला किया। इस फैसले के दूरगामी परिणाम हुए. बीसवीं सदी की शुरुआत में, जर्मन ग्लासब्लोअर रेनहोल्ड बर्गर और अल्बर्ट एशेनब्रेनर ने माना कि यह उपकरण आम उपभोक्ताओं को वैज्ञानिकों की तरह ही प्रभावी ढंग से सेवा प्रदान कर सकता है। उन्होंने धातु आवरण द्वारा संरक्षित एक व्यावसायिक संस्करण विकसित किया और घरेलू अनुप्रयोगों के लिए पेटेंट सुरक्षित किया।उत्पाद को बाद में “थर्मस” नाम से विपणन किया गया, जो ग्रीक शब्द थर्म से लिया गया है, जिसका अर्थ है गर्मी।रॉयल इंस्टीट्यूशन ने रिकॉर्ड किया है कि 1904 में अन्य लोगों द्वारा इसकी व्यापक क्षमता को पहचानने के बाद, देवर के आविष्कार का पेटेंट कराया गया और औद्योगिक उपयोग के लिए इसका नाम बदल दिया गया।एक सदी से भी अधिक समय के बाद, कोर इंजीनियरिंग मौलिक रूप से अपरिवर्तित बनी हुई है। आधुनिक इंसुलेटेड बोतलें, खाद्य फ्लास्क, प्रयोगशाला क्रायोजेनिक कंटेनर और यहां तक ​​कि विशेष चिकित्सा भंडारण प्रणालियां अभी भी 1890 के दशक में देवर द्वारा स्थापित उन्हीं वैक्यूम-इन्सुलेशन सिद्धांतों पर निर्भर हैं।