Фредерик Гарднер Коттрелл
Американский физико-химик, изобретатель и филантроп.
Фредерик Гарднер Коттрелл
Коттрелл, ок. 1910–1920 гг .
3-й директор Горного бюро США
В должности
1920–1920 гг.
ПредшествовалВан Х. Мэннинг
ПреемникХ. Фостер Бейн
Личные данные
Рожденный(1877-01-10)10 января 1877 г.
Окленд , Калифорния , США
Умер16 ноября 1948 г. (1948-11-16)(71 год)
Беркли, Калифорния , США
Супруг
Джесси Мэй Фултон
​
( м.  1904 )
Дети2
Альма-матер

Фредерик Гарднер Коттрелл (10 января 1877 г. — 16 ноября 1948 г.) — американский физико-химик , изобретатель и филантроп . Он наиболее известен изобретением электрофильтра , одним из первых изобретений, предназначенных для устранения загрязнения воздуха , а также созданием Исследовательской корпорации по развитию науки , фонда, который финансировал научные исследования с 1912 года.

Биография

Он родился 10 января 1877 года в Окленде, штат Калифорния , в семье Синтии (урожденной Дёрфи) и Генри Коттрелл, которые оба принадлежали к известным семьям, ведущим свою родословную от времен поселения в Америке. [1]

Огромное любопытство Коттрелла привлекло к нему внимание в раннем возрасте. Один знакомый сказал: «Он читал учебники, как романы». Он закончил среднюю школу в 16 лет, поступил в Калифорнийский университет в Беркли и окончил ее за 3 года. [2] После окончания школы он преподавал химию в Оклендской средней школе , откладывая деньги (его годовая зарплата составляла 1200 долларов), пока не смог позволить себе продолжить формальное образование. Запись в его дневнике от 15 января 1900 года гласит: «Неделя на обед и дежурство во дворе в школе».

В то время американские ученые обычно проводили свои аспирантские исследования за границей. С этой целью Коттрелл отправился в Европу в июле 1900 года на немецком пароходе Waesland и высадился в Англии , где посетил «Лаборатории Кавендиша… Гайд-парк , Кенсингтонские сады , здание парламента , Вестминстерское аббатство и Хрустальный дворец » в Лондоне; и « Бодлеанскую библиотеку , Шелдонский театр и Эшмоловский музей искусств и археологии » в Оксфорде .

Затем он отправился в Париж, где посетил Exposition Universelle , всемирную выставку 1900 года, призванную отпраздновать достижения прошлого века и ускорить развитие в следующем. Там Коттрелл увидел новую Эйфелеву башню («[пошел] на вершину») и посетил «Старый Париж». В его дневниковой записи от 11 августа отмечается: «встал в 5 утра из-за клопов. Вытряхнул и упаковал вещи и принял меры… для смены комнаты».

Из Парижа Коттрелл отправился в Берлин, где начал обучение в Берлинском университете у Якоба Хенрикуса ван 'т Хоффа , получив ученую степень в 1901 году. В следующем году Вант-Гоффу была присуждена первая в истории Нобелевская премия по химии «в знак признания его выдающихся заслуг, связанных с открытием законов химической динамики и осмотического давления в растворах».

Затем Коттрелл перешел в Лейпцигский университет [3] , где учился у Вильгельма Оствальда , проводя теоретическое исследование влияния противотока электролита на миграцию ионов через диафрагму в электролитической ячейке. Через месяц после прибытия в Лейпциг Коттрелл написал своей будущей жене Джесси Фултон: «Мой прежний энтузиазм, который во время моего пребывания в Берлине иногда немного ослабевал, возвращается с полной силой, и я обнаружил, что у меня примерно в два-четыре раза больше схем для проверки, чем есть времени. Изменение в основном связано, как я думаю, с тем, что я снова получил свободу для собственной работы и был брошен в контакт с большим количеством людей с разнообразными идеями». За свою работу с Оствальдом Коттрелл получил докторскую степень в 1902 году. Оствальд получил Нобелевскую премию по химии в 1909 году.

Коттреллу было трудно изучать новые языки. Во Франции его попытки говорить по-французски часто встречали пустые взгляды. Хотя его немецкий стал достаточно хорош, чтобы учиться у немецких ученых и писать диссертацию, он был далек от свободного владения языком. Вдохновленный, без сомнения, Оствальдом (который изучал эсперанто и поддерживал другой искусственный язык, идо , пожертвовав на его поддержку часть своей Нобелевской премии), Коттрелл заинтересовался движением за создание универсального языка для носителей разного языкового происхождения. В 1924 году он стал одним из основателей Международной ассоциации вспомогательных языков .

Получив дипломы, 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, с которой познакомился на занятиях по ботанике. Джесси была застенчивой и хрупкой, что резко контрастировало с бьющим через край энтузиазмом и неиссякаемой энергией Коттрелла. Когда он сделал ей предложение, Коттрелл признался в любви с условием: «но моя работа на первом месте». После двух тяжелых беременностей и потери двух детей они жили тихой, уединенной жизнью. Им нравилось читать друг другу вслух, путешествовать, посещать лекции и театральные представления.

В 1917 году Коттрелл был инициирован в отделение «Сигма» организации «Альфа Хи Сигма» в Калифорнийском университете в Беркли. [4]

Карьера

Вскоре после возвращения в Беркли Коттрелл начал консультировать компанию DuPont на ее предприятии по производству взрывчатых веществ и кислот недалеко от Пиноля, Калифорния , в 20 милях к северу от университета. DuPont хотела решить проблему осаждения кислотных туманов, которые образуются при пропускании триоксида серы через воду или разбавленную серную кислоту . Используя электрический метод, аналогичный методу, предложенному сэром Оливером Лоджем в Англии, Коттрелл начал экспериментировать с электростатическим осаждением как средством сбора сернокислотных туманов. Результатом работы Коттрелла стал электростатический осадитель — устройство, которое могло собирать летучую золу, пыль и пары, кислотные туманы и туманы, которые выбрасывались заводами на рубеже веков, и которое стало основным средством контроля загрязнения воздуха в промышленности. Коттрелл заставил его работать, разработав надежный источник питания высокого напряжения и электроды, которые позволяли электрической энергии протекать через заполненную газом камеру из множества небольших точек. В 1906 году электрический ток был подан на небольшое лабораторное устройство, испускающее сернокислотный туман, и концепция стала реальностью. Первый патент № 895,729 был выдан 11 августа 1908 года. Электростатический осадитель остается основной технологией удаления загрязняющих веществ из промышленных стоков и по сей день.

Коттрелл не был бизнесменом, но он осознал деловой потенциал своего изобретения и решил использовать его для финансирования научных исследований посредством создания Research Corporation. В то время, когда наука еще не финансировалась государством и частными источниками, Коттрелл в возрасте 34 лет решил, что наука будет главным бенефициаром его изобретения. Те, кто был связан с ним в разработке электростатического осаждения, согласились с этим весьма необычным предложением, и Коттрелл предпринял несколько попыток пожертвовать патент организациям, которые могли бы продавать осадитель, используя вырученные средства для финансирования научных исследований. После того, как Калифорнийский университет и Смитсоновский институт отклонили его предложение, Коттрелл работал с тогдашним секретарем Смитсоновского института Чарльзом Дулиттлом Уолкоттом , чтобы сформировать Research Corporation, фонд, посвященный филантропии в науке. Первоначальный совет директоров — академики, ученые, юристы и банкиры — вложил в общей сложности 10 100 долларов в финансирование молодой организации и работал без компенсации. Совет директоров разделял цель Коттрелла по приобретению изобретений и патентов, их разработке, предоставлению их в распоряжение промышленности по лицензии и использованию всей прибыли для поддержки исследований в области фундаментальных научных исследований. В течение года все инвестиции совета были возвращены, и бизнес по производству осадителей был запущен. Коттрелл, пожалуй, наиболее известен этим актом филантропии.

Вера Коттрелла в общественную службу и его любовь к окружающей среде побудили его присоединиться к Бюро горнодобывающей промышленности США в 1911 году. В то время Бюро горнодобывающей промышленности было основным правительственным агентством США, проводившим научные исследования минеральных ресурсов. Начав с создания офиса в Сан-Франциско, Коттрелл служил в бюро на нескольких должностях, включая должность директора в Вашингтоне, округ Колумбия. Экспериментальная работа по производству гелия для использования в воздушных шарах и дирижаблях началась в 1917 году в Бюро горнодобывающей промышленности США , причем Коттрелл сыграл важную роль в том, чтобы сделать производство гелия финансово осуществимым во время Первой мировой войны. Стоимость кубического фута гелия в то время составляла 1700 долларов, что делало его недопустимым для использования в Первой мировой войне. В 1920 году поиск Коттрелла недорогого процесса извлечения гелия из газов нефтяных скважин привел к его коммерческой доступности по цене всего 1 цент за кубический фут.

В 1921 году Коттрелл покинул Бюро горного дела, чтобы возглавить Отдел химии и химической технологии Национального исследовательского совета . С 1922 по 1930 год он был директором Лаборатории исследований фиксированного азота в Министерстве сельского хозяйства США . За время его пребывания в должности департамент разработал рабочий катализатор для процесса типа Хабера. Коттрелл отвечал за рекомендации относительно того, что делать с азотным заводом, построенным правительством в Масл-Шолс на реке Теннесси во время Первой мировой войны. После войны производство было переведено с взрывчатых веществ на производство удобрений, и рекомендация Коттрелла о том, чтобы правительство продолжало эксплуатировать его в качестве экспериментального объекта, в конечном итоге была включена в планы Управления долины Теннесси . После ухода с должности в Министерстве сельского хозяйства в 1930 году он оставался консультантом департамента в течение следующего десятилетия.

Как научный консультант, 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 и вносить вклад в новые идеи. Коттрелл отказался от любой роли в Research Corporation в качестве должностного лица или директора, но оставался активным консультантом до конца своей жизни. Многие из ранних грантов Research Corporation были предоставлены ученым, которых Коттрелл определил как «движущих сил» в своих областях, среди них Эрнест О. Лоуренс ( циклотрон ), Исидор Раби ( ядерный магнитный резонанс ) и Роберт Ван де Граафф ( генератор Ван де Грааффа ).

Другим «детищем» Коттрелла была Research Associates Inc., которая была организована 1 января 1935 года с 10 сотрудниками и офисами в кампусе Американского университета в Вашингтоне, округ Колумбия. Финансируемая «грантами» от Research Corporation, Research Associates представляла собой попытку Коттрелла создать еще одну Research Corporation, которая со временем стала бы самоокупаемой за счет доходов от своих услуг и продуктов. Среди ее проектов были фары Brackett, моющие средства, тепловой обжиг земли Фуллера, топливный элемент Greger и печи и дезодораторы Royster.

В некрологе, написанном им после смерти Коттрелла в 1948 году, Ванневар Буш вспоминал: «Целью [Research Associates] было проведение научных и социальных исследований и устранение, насколько это возможно, временного разрыва между совершенствованием научных идей и их внедрением в национальную жизнь. Период деятельности Research Associates с 1935 по 1938 год был весьма стимулирующим».

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

«...главная проблема Research Associates, Inc. — полная неспособность этой блестящей разнородной группы примадонн достаточно долго придерживаться какой-либо линии исследования, чтобы определить, сработает она или нет. Казалось, что в тот момент, когда начинался какой-то конкретный эксперимент, все, включая Коттрелла, теряли к нему всякий интерес. Искры начинали летать вокруг какого-то другого эксперимента, а старый эксперимент отбрасывали без каких-либо конкретных определений, и они устремлялись за новой искрой».

На протяжении всей своей жизни Коттрелл страдал от периодов депрессии. Провал Research Associates привел к долгой, тяжелой депрессии и ознаменовал спад прежде безграничного рвения и энтузиазма Коттрелла.

Давний интерес Коттрелла к фиксации азота побудил его к сотрудничеству с Фаррингтоном Дэниелсом из Висконсинского университета , начавшемуся в 1939 году. Дэниелс и его коллеги пытались разработать термический процесс фиксации азота с использованием регенеративной печи с шаровым слоем, которая, как они надеялись, станет недорогой альтернативой синтезу аммиака Хабера . Хотя проект помог Коттреллу омолодиться эмоционально, разработка процесса не была завершена до смерти Коттрелла.

К моменту вступления США во Вторую мировую войну Коттреллу было 64 года. Его здоровье ухудшалось, а разум был изнурен. В 1944 году он и Джесс купили дом в Пало-Альто, Калифорния, и вышли на пенсию. Джесси Коттрелл умерла в феврале 1948 года.

16 ноября 1948 года основатель Research Corporation Фредерик Гарднер Коттрелл скончался во время посещения заседания Национальной академии наук , проходившего в его родном Калифорнийском университете в Беркли.

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

Умер. Доктор Фредерик Гарднер Коттрелл, 71 год, химик и изобретатель, родившийся в Калифорнии (электрофильтр Коттрелла); от сердечного заболевания; в Беркли, Калифорния. Доктор Коттрелл основал знаменитую Исследовательскую корпорацию в 1912 году как некоммерческую организацию для развития науки, уполномочив ее потратить все 3 500 000 долларов, полученные от его изобретения.

Хотя Коттрелла уже не было, Фонд продолжил его вдохновение. В 2012 году Исследовательская корпорация по развитию науки отметила 100 лет финансирования начинающих преподавателей-ученых в ведущих колледжах и университетах Америки. Незадолго до своей смерти Коттрелл сказал: «Ставьте на молодежь. Они — маловероятные ставки, но некоторые из них окупаются». Его инвестиции профинансировали тысячи научно-исследовательских проектов, многие из которых изменили наш мир.

Почести и награды

Патенты

  • Патент США 866,843 – Производство серной кислоты , 1907 г.
  • Патент США 895,729 – Способ 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 1,016,476 – Очистка газов, 1912 г.
  • Патент США 1,035,422 – Устройство для отделения взвешенных частиц от газообразных тел, 1912 г.
  • Патент США 1,067,974 – Метод разряда электричества в газы, 1913 г.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Advancement, Research Corporation for Science. "О Фредерике Коттрелле". Research Corporation for Science Advancement . Получено 2024-01-12 .
  2. ^ Advancement, Research Corporation for Science. "О Фредерике Коттрелле". Research Corporation for Science Advancement . Получено 2024-01-12 .
  3. ^ Advancement, Research Corporation for Science. "О Фредерике Коттрелле". Research Corporation for Science Advancement . Получено 2024-01-12 .
  4. ^ ab "Alpha Chi Sigma Hall of Fame". Образовательный фонд Alpha Chi Sigma . Alpha Chi Sigma Fraternity, Inc. Получено 21 января 2018 г.
  • Отчет Национальной академии наук , Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия наук, 1949 г.
  • Кэмерон, Фрэнк (1993) [1952], Коттрелл: Самаритянин науки: Биография ученого и изобретателя Ф. Г. Коттрелла , Тусон, Аризона: Research Corporation, ISBN 0963350420, OCLC  849847487
  • Корнелл, Томас (2004), Создание исследовательской корпорации: пример патентов, филантропии и организованных исследований в Америке начала двадцатого века, Тусон, Аризона: Research Corporation, ISBN 0963350471, OCLC  56988198
  • «О Фредерике Коттрелле». Исследовательская корпорация по научному развитию. 2017.
  • "Фредерик Гарднер Коттрелл". Chemical Heritage Foundation . Архивировано из оригинала 12 июля 2016 г.
  • Буш, Ванневар (1952), Фредерик Гарднер Коттрелл, 1877—1948: Биографические мемуары Ванневара Буша (PDF) , Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия наук, OCLC  1026640536
На Викискладе есть медиафайлы по теме Фредерик Гарднер Коттрелл.
  • Исследовательская корпорация по научному прогрессу
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Frederick_Gardner_Cottrell&oldid=1195208838"