Фредерик Гарднер Коттрелл - Frederick Gardner Cottrell

Фредерик Гарднер Коттрелл
Фредерик Гарднер Коттрелл
	Коттрелл около 1910-1920 гг.
Родившийся	10 января 1877 г.; Окленд, Калифорния
Умер	16 ноября 1948 г. (71 год); Беркли, Калифорния

Фредерик Гарднер Коттрелл (10 января 1877 г. - 16 ноября 1948 г.) Американец физический химик, изобретатель и филантроп. Он наиболее известен своим изобретением электрофильтр, одно из первых изобретений, направленных на устранение загрязнение воздуха - и для создания Исследовательская корпорация развития науки, фонд, финансирующий научные исследования с 1912 года.

биография

Он родился 10 января 1877 г. в г. Окленд, Калифорния к Генри Коттрелл и Синтия Дерфи. Обе известные семьи, восходящие к поселение Америки.

Безмерное любопытство Коттрелла привлекло его внимание в раннем возрасте. Один знакомый сказал: «Он читал учебники, как романы». Закончил среднюю школу в 16 лет, поступил в Калифорнийский университет в Беркли, и закончил через 3 года. После окончания преподавал химию в Оклендская средняя школа, экономя деньги (его годовая зарплата составляла 1200 долларов), пока он не смог позволить себе продолжить свое формальное образование. Запись в его дневнике от 15 января 1900 года гласит: «Обеденная неделя и работа во дворе в школе».

В то время для американских ученых было обычным делом учиться в аспирантуре за рубежом. С этой целью Коттрелл уехал в Европа в июле 1900 г. на немецком пароходе Waesland и сделал землю в Англия где он посетил «Кавендишские лаборатории ...Гайд-парк, Кенсингтонские сады, Здание парламента, Вестминстерское аббатство и Хрустальный дворец " В Лондоне; и « Библиотека имени Бодлея, Шелдонский театр и Музей искусства и археологии Ашмола " в Оксфорд.

Затем он пошел в Париж где он посетил Выставка Universelle, всемирная выставка 1900 года, призванная отметить достижения прошлого века и ускорить развитие в следующем. Там Коттрелл увидел новую Эйфелева башня («[Пошел] на вершину») и посетил «Старый Париж». В его дневниковой записи от 11 августа отмечается: «Вставал в 5 утра из-за клопов. Вытряхнули, собрали вещи и договорились ... сменить комнату ».

Из Парижа Коттрелл отправился в Берлин, где начал свое обучение в Берлинский университет с Якобус Хенрикус ван 'т Хофф, получив ученую степень в 1901 году. В следующем году Ван'т Хофф был удостоен первой в истории Нобелевская премия в области химии «за выдающиеся заслуги, которые он оказал, открыв законы химической динамики и осмотического давления в растворах».

Коттрелл переехал в Лейпцигский университет где он учился с Вильгельм Оствальд, предприняв теоретическое исследование влияния противотока электролит о миграции ионов через диафрагму в электролитической ячейке. Через месяц после его прибытия в Лейпциг Коттрелл писал своей будущей жене: Джесси Фултон «Мой прежний энтузиазм, который во время моего пребывания в Берлине, возможно, иногда немного угас, возвращается в полную силу, и я обнаружил, что у меня есть в два-четыре раза больше схем, на которые можно опробовать, чем, возможно, есть время. Я думаю, что это изменение в основном связано с тем, что меня снова отвлекли от моей собственной работы и привели в контакт с большим количеством людей с разными идеями ». За свою работу с Оствальдом Коттрелл получил докторскую степень. в 1902 году. Оствальд получил Нобелевская премия по химии в 1909 г.

Коттреллу было трудно изучать новые языки. Во Франции его попытки говорить по-французски часто встречались с пустыми взглядами. Хотя его немецкий стал достаточно хорошим, чтобы учиться у немецких ученых и писать диссертацию, он был далеко не бегло. Несомненно, вдохновленный Оствальдом (который учился эсперанто, и поддержал другой сконструированный язык, Я делаю (пожертвовав средства от своей Нобелевской премии на его поддержку), Коттрелл заинтересовался движением за создание универсального языка для носителей разного языкового происхождения. В 1924 году он был одним из основателей Международная ассоциация вспомогательных языков.

Получив диплом, Коттрелл вернулся в Калифорнию и начал преподавать в Калифорнийском университете в Беркли. В первый день нового 1904 года он женился на Джесси Мэй Фултон, бывшей однокласснице средней школы, которую он встретил на уроке ботаники. Джесси была застенчивой и хрупкой, что резко контрастировало с безграничным энтузиазмом и бесконечной энергией Коттрелла. Когда он сделал предложение, Коттрелл признался в любви. оговорка, «Но моя работа на первом месте». После двух тяжелых беременностей и потери двоих детей они начали тихую, уединенную жизнь. Им нравилось читать друг другу вслух, путешествовать, посещать лекции и театральные представления.

В 1917 году Коттрелл был посвящен в главу Sigma. Альфа Хи Сигма в Калифорнийском университете в Беркли.^[1]

Карьера

Вскоре после возвращения в Беркли Коттрелл начал консультировать Компания DuPont на предприятии по производству взрывчатых веществ и кислот недалеко от Пинол, Калифорния, В 20 милях к северу от университета. DuPont хотела решить проблему осаждения кислотных туманов, которые образуются, когда триоксид серы барботируют через воду или разбавленную серную кислоту. Используя электрический метод, подобный тому, который предполагал Сэр Оливер Лодж в Англии Коттрелл начал эксперименты с электростатическим осаждением как средством сбора тумана серной кислоты. Результатом работы Коттрелла стал электростатический осадитель, устройство, которое могло собирать летучую золу, пыль и пары, кислотные туманы и туманы, которые извергались с растений начала века, и которое стало основным средством контроля промышленного загрязнения воздуха. Коттрелл заставил его работать, разработав надежный источник питания высокого напряжения и электроды, которые позволили электрической энергии течь через заполненную газом камеру из множества мелких точек. В 1906 году электрический ток был подан на небольшое лабораторное устройство, испускающее туман серной кислоты, и эта идея стала реальностью. Первый патент № 895 729 был выдан 11 августа 1908 года. Электрофильтры и по сей день остаются основной технологией удаления загрязняющих веществ из промышленных стоков.

Коттрелл не был бизнесменом, но он осознал деловой потенциал своего изобретения и решил использовать его для финансирования научных исследований путем создания Research Corporation. Еще до того, как наука финансировалась из государственных и частных источников, Коттрелл в возрасте 34 лет решил, что наука будет основным бенефициаром его изобретения. Те, кто был связан с ним в разработке электростатических осадков, согласились с этим весьма необычным предложением, и Коттрелл предпринял несколько попыток пожертвовать патент организациям, которые могли продавать электрофильтр, используя вырученные средства для финансирования научных исследований. После Калифорнийского университета и Смитсоновский институт отклонил его предложение, Коттрелл работал с тогдашним секретарем Смитсоновского института Чарльз Дулитл Уолкотт, чтобы сформировать Research Corporation, фонд, посвященный благотворительности в науке. Первоначальный совет директоров - академики, ученые, юристы и банкиры - инвестировал в общей сложности 10 100 долларов в фонд молодой организации и работал без компенсации. Совет директоров разделял цель Коттрелла по приобретению изобретений и патентов, их разработке, предоставлению их промышленности по лицензированию и использованию всей прибыли для поддержки исследований в области фундаментальных научных исследований. В течение года все вложения Совета были окуплены, и производство электрофильтров продолжалось. Коттрелл, пожалуй, наиболее известен этим актом благотворительности.

Вера Коттрелла в общественную службу и его любовь к окружающей среде побудили его присоединиться к Горное бюро США в 1911 году. В то время Горное бюро было основным правительственным учреждением США, проводившим научные исследования минеральных ресурсов. Начав с открытия офиса в Сан-Франциско, Коттрелл обслужил Бюро на нескольких должностях, включая должность директора в Вашингтоне, округ Колумбия. гелий Производство воздушных шаров и дирижаблей началось в 1917 г. Горное бюро США Коттрелл сыграл жизненно важную роль в обеспечении финансовой возможности производства гелия во время Первой мировой войны. Стоимость кубического фута гелия в то время составляла 1700 долларов, что делало его неприемлемым для использования во время Первой мировой войны. В 1920 году Коттрелл начал поиск недорогого Процесс извлечения гелия из газов нефтяных скважин привел к его коммерческой доступности по цене всего 1 цент за кубический фут.

В 1921 году Коттрелл покинул Горное бюро и возглавил отдел химии и химической технологии Национальный исследовательский совет. С 1922 по 1930 год он был директором Лаборатории исследования фиксированного азота в Министерство сельского хозяйства США. За время его пребывания в должности отдел разработал действующий катализатор для процесса типа Габера. Коттрелл отвечал за рекомендации относительно того, что делать с азотной установкой, построенной правительством в Маускл Шолс на реке Теннесси во время Первой мировой войны. После войны производство было переведено с производства взрывчатых веществ на производство удобрений, и Коттрелл рекомендовал правительству продолжать работу. это как экспериментальная установка была в конечном итоге включена в планы Власть долины Теннесси. После ухода с должности в Министерстве сельского хозяйства в 1930 году он оставался консультантом этого отдела в течение следующего десятилетия.

Как научный консультант, доктор Коттрелл пользовался большим уважением в национальных и международных кругах, в промышленности и академическом сообществе. Он много путешествовал, был знаком с учеными в США и за рубежом и был особенно известен своей способностью выявлять новые идеи и вносить в них свой вклад. Коттрелл отказался от любой должности в Research Corporation в качестве сотрудника или директора, но оставался активным советником до конца своей жизни. Многие из ранних грантов Research Corporation были предоставлены ученым, которых Коттрелл назвал «движущими силами» в своих областях, в том числе Эрнест О. Лоуренс (в циклотрон ), Исидор Раби (ядерный магнитный резонанс ) и Роберт Ван де Грааф (в Генератор Ван де Граафа ).

Еще одним «детищем» Cottrell была компания Research Associates Inc., основанная 1 января 1935 г., с 10 сотрудниками и офисами в кампусе г. Американский университет в Вашингтоне, округ Колумбия. Финансируемая за счет «грантов» от Research Corporation, Research Associates представляла попытку Коттрелла создать еще одну исследовательскую корпорацию, которая со временем стала бы самоокупаемой за счет возврата своих услуг и продуктов. Среди его проектов были фары Brackett, моющие средства, обжиг земли Фуллерс с помощью тепловых волн, топливный элемент Грегера, печи и дезодоранты Royster.

В некрологе, который он написал во время смерти Коттрелла в 1948 году, Ванневар Буш напомнил: «Целью [Research Associates] было проведение научных и социальных исследований и устранение, насколько это возможно, временного промежутка между совершенствованием научных идей и их внедрением в жизнь страны. Период деятельности Research Associates с 1935 по 1938 год был наиболее стимулирующим ».

По многим причинам организация в конечном итоге потерпела крах. В письме от 18 сентября 1951 г. J.W. Баркер, тогдашний президент Research Corporation, обсуждал:

«... главная проблема Research Associates, Inc. - полная неспособность этой блестящей разнородной группы примадонн достаточно долго придерживаться любого направления расследования, чтобы определить, сработает оно или нет. Казалось, что в момент начала какого-либо конкретного эксперимента все, включая Коттрелла в особенности, потеряли к нему всякий интерес. Искры начали летать вокруг какого-то другого эксперимента и, сбрасывая старый без каких-либо конкретных определений, они пойдут за новой искрой ».

На протяжении всей своей жизни Коттрелл страдал от депрессии. Неудача Research Associates привела к длительной тяжелой депрессии и ознаменовала снижение ранее безграничного рвения и энтузиазма Коттрелла.

Давний интерес Коттрелла к азотфиксации побудил к сотрудничеству с Фаррингтон Дэниэлс из Университет Висконсина, начиная с 1939 года. Дэниелс и его сотрудники пытались разработать термический процесс фиксации азота с использованием регенеративной печи с галечным слоем, которая, как они надеялись, станет недорогой альтернативой Габер синтез аммиака. Хотя проект помог Коттреллу эмоционально омолодить, разработка процесса была завершена только после смерти Коттрелла.

К тому времени, когда Соединенные Штаты вступили во Вторую мировую войну, Коттреллу было 64 года. Его здоровье ухудшалось, а ум был утомлен. В 1944 году он и Джесс купили дом в Пало-Альто, Калифорния, и ушли на пенсию. Джесси Коттрелл умерла в феврале 1948 года.

16 ноября 1948 года основатель исследовательской корпорации Фредерик Гарднер Коттрелл скончался во время собрания Национальная Академия Наук проходил в его альма-матер, Калифорнийском университете в Беркли.

Следующий некролог впоследствии появился в разделе «Вехи» журнала Time от 29 ноября 1948 года:

Умер. Д-р Фредерик Гарднер Коттрелл, 71 год, химик и изобретатель из Калифорнии (Cottrell Electrical Precipitator); сердечного недуга; в Беркли, Калифорния. Доктор Коттрелл основал знаменитую Research Corporation в 1912 году как некоммерческую организацию для развития науки, уполномочив ее потратить все 3500000 долларов, собранные его изобретением.

Хотя Коттрелла не стало, Фонд продолжал его вдохновение. В 2012 году Исследовательская корпорация по развитию науки отметила 100-летие финансирования молодых ученых-учителей в ведущих колледжах и университетах Америки. Незадолго до смерти Коттрелл сказал: «Ставка на молодежь. Это длинные выстрелы, но некоторые из них окупаются ». Его инвестиции позволили профинансировать тысячи научно-исследовательских проектов, многие из которых изменили наш мир.

Почести и награды

1919 Медаль Перкина из Общество химической промышленности
1920 Медаль Уилларда Гиббса
Золотая медаль 1924 г. Американский институт инженеров горной, металлургической и нефтяной промышленности
1937 Холли Медаль Американское общество инженеров-механиков
1938 Золотая медаль Американского института химиков
1939 Национальная Академия Наук
1982 Альфа Хи Сигма зал славы^[1]
1992 Национальный зал славы изобретателей

Патенты

Патент США 866,843 - Производство серной кислоты, 1907 г.
Патент США 895729 - Искусство отделения взвешенных частиц от газообразных тел [электрофильтр], 1908 г.
Патент США 945,917 - Осуществление обмена электрическими зарядами между твердыми проводниками и газами, 1910 г.
Патент США 1016476 - Очистка газов, 1912 г.
Патент США 1,035,422 - Аппарат для отделения взвешенных частиц от газообразных тел, 1912 г.
Патент США 1067974 - Способ разряда электричества в газы, 1913 г.

Смотрите также

Уравнение коттрелла
Электростатический фильтр
Исследовательская корпорация для развития науки
2026 Коттрелл

внешняя ссылка

Исследовательская корпорация научного прогресса

[alphachisigma-1] а ^б "Зал славы Alpha Chi Sigma". Образовательный фонд Alpha Chi Sigma. Альфа Чи Сигма Братство, Inc. Получено 21 января, 2018.

[1]