Frederick Gardner Cottrell

Frederick Gardner Cottrell
Fgcottrell.jpg
Cottrell cirka 1910-1920
3:e direktör för US Bureau of Mines

På tjänst 1920–1920
Föregås av Van H. Manning
Efterträdde av H. Foster Bain
Personliga detaljer
Född
( 1877-01-10 ) 10 januari 1877 Oakland , Kalifornien , USA
dog
16 november 1948 (1948-11-16) (71 år) Berkeley, Kalifornien , USA
Make
Jessie Mae Fulton
.
( m. 1904 <a i=3>). ​
Barn 2
Alma mater

Frederick Gardner Cottrell (10 januari 1877 – 16 november 1948) var en amerikansk fysikalisk kemist , uppfinnare och filantrop . Han är mest känd för sin uppfinning av det elektrostatiska filteret , en av de första uppfinningarna som utformats för att eliminera luftföroreningar - och för att grunda Research Corporation for Science Advancement, en stiftelse som har finansierat vetenskaplig forskning sedan 1912.

Biografi

Han föddes den 10 januari 1877 i Oakland, Kalifornien , till Henry Cottrell och Cynthia Durfee, båda framstående familjer som går tillbaka till bosättningen i Amerika.

Cottrells enorma nyfikenhet fick honom att märkas tidigt i livet. En bekant sa: "Han läste läroböcker som romaner." Han avslutade gymnasiet vid 16 års ålder, gick in på University of California, Berkeley , och tog examen på 3 år. Efter examen undervisade han i kemi vid Oakland High School och sparade pengar (hans årslön var $1 200) tills han hade råd att fortsätta sin formella utbildning. En anteckning i hans dagbok, daterad den 15 januari 1900, lyder: "Veckan för lunch och gårdstjänst i skolan."

På den tiden var det vanligt att amerikanska forskare genomförde sina forskarstudier utomlands. För det ändamålet reste Cottrell till Europa i juli 1900 på den tyska ångbåten Waesland och landade i England där han besökte "Cavendish labs... Hyde Park , Kensington Gardens , House of Parliament , Westminster Abbey och Crystal Palace " i London; och " Bodleian Library , Sheldonian Theatre och Ashmolean Museum of Art and Archaeology" i Oxford .

Sedan åkte han till Paris där han besökte Exposition Universelle , världsutställningen 1900 designad för att fira det senaste århundradets framgångar och för att påskynda utvecklingen in i nästa. Där såg Cottrell det nya Eiffeltornet ("[gick] till toppen") och besökte "Gamla Paris." I hans dagboksanteckning den 11 augusti står det: ”Gick upp klockan 5 på morgonen på grund av vägglöss. Skakade ut och packade ihop saker och gjorde arrangemang... för att byta rum.”

Från Paris reste Cottrell till Berlin där han började sina studier vid University of Berlin med Jacobus Henricus van 't Hoff, och tog en avancerad examen 1901. Året därpå tilldelades van't Hoff det första Nobelpriset i kemi någonsin. som ett erkännande av de extraordinära tjänster han har gjort genom upptäckten av lagarna för kemisk dynamik och osmotiskt tryck i lösningar."

Cottrell flyttade sedan till Leipzigs universitet där han studerade med Wilhelm Ostwald och genomförde en teoretisk studie av effekten av motflödet av en elektrolyt på migrationen av joner genom ett diafragma i en elektrolytisk cell. En månad efter sin ankomst till Leipzig skrev Cottrell till sin blivande hustru, Jessie Fulton, "Min gamla entusiasm, som under min Berlinvistelse ibland kan ha avtagit lite, kommer tillbaka med full kraft och jag tycker att jag har gjort det ungefär två gånger till fyra gånger så många upplägg att prova som det möjligen finns tid för. Förändringen beror, tror jag, främst på att jag återigen har blivit lös på mitt eget arbete och att jag har hamnat i kontakt med ett stort antal män med olika idéer.” För sitt arbete med Ostwald tog Cottrell en doktorsexamen . 1902. Ostwald fick 1909 Nobelpriset i kemi .

Cottrell kämpade med att lära sig nya språk. I Frankrike möttes hans försök att tala franska ofta med tomma blickar. Även om hans tyska blev tillräckligt bra för att studera med tyska vetenskapsmän, och för att skriva sin avhandling, var han långt ifrån flytande. Inspirerad utan tvekan av Ostwald (som studerade esperanto och stödde ett annat konstruerat språk, Ido , genom att donera intäkterna från hans Nobelpris för dess stöd), blev Cottrell intresserad av rörelsen för att etablera ett universellt språk för talare med olika språkliga bakgrunder. 1924 var han en av grundarna av International Auxiliary Language Association .

Med graderna i handen återvände Cottrell till Kalifornien och började undervisa vid University of California, Berkeley. På nyårsdagen 1904 gifte han sig med Jessie Mae Fulton, en före detta gymnasieklasskamrat som han hade träffat i botanikklassen. Jessie var blyg och skröplig, en skarp kontrast till Cottrells gränsande entusiasm och oändliga energi. När han friade, förklarade Cottrell sin kärlek, med förbehållet , "men mitt arbete kommer först." Efter två svåra graviditeter och förlusten av två barn bosatte de sig i ett lugnt, ensamt liv. De tyckte om att läsa högt för varandra, resa och gå på föreläsningar och teaterföreställningar.

1917 initierades Cottrell i Sigma-kapitlet i Alpha Chi Sigma vid University of California i Berkeley.

Karriär

Kort efter att ha återvänt till Berkeley började Cottrell konsultera för DuPont Company vid dess sprängämnes- och syrorproducerande anläggning nära Pinole, Kalifornien , 32 mil norr om universitetet. DuPont ville ta itu med problemet med att fälla ut de sura dimmor som bildas när svaveltrioxid bubblas genom vatten eller utspädd svavelsyra . Med hjälp av en elektrisk metod som liknar en som Sir Oliver Lodge i England föreställde sig, började Cottrell experimentera med elektrostatisk utfällning som ett sätt att samla upp svavelsyradimma. Resultatet av Cottrells arbete var den elektrostatiska avskiljaren, en anordning som kunde samla upp flygaska, damm och ångor, sura dimma och dimma som spydde från sekelskiftesväxter, och som blev ett primärt medel för att kontrollera industriella luftföroreningar. Cottrell fick det att fungera genom att utveckla en pålitlig högspänningsströmförsörjning och elektroder som tillät elektrisk energi att läcka över en gasfylld kammare från många små punkter. 1906 applicerades elektrisk ström på en liten laboratorieanordning som avgav svavelsyradimma, och konceptet blev verklighet. Det första patentet, nr 895 729, utfärdades den 11 augusti 1908. Den elektrostatiska avskiljaren förblir en huvudteknik för att avlägsna föroreningar från industriella avfallsflöden än i dag.

Cottrell var ingen affärsman, men han insåg affärspotentialen i sin uppfinning och bestämde sig för att använda den för att finansiera vetenskaplig forskning genom skapandet av Research Corporation. Under tiden innan vetenskap rutinmässigt finansierades av statliga och privata källor, beslutade Cottrell, vid 34 års ålder, att vetenskapen skulle vara den främsta mottagaren av hans uppfinning. De som var associerade med honom för att utveckla elektrostatisk utfällning instämde i detta mycket ovanliga förslag, och Cottrell gjorde flera försök att donera patentet till organisationer som kan marknadsföra precipitatorn, med hjälp av intäkterna för att finansiera vetenskaplig forskning. Efter att University of California och Smithsonian Institution tackat nej till hans erbjudande, arbetade Cottrell med dåvarande Smithsonian-sekreteraren Charles Doolittle Walcott för att bilda Research Corporation, en stiftelse som ägnas åt filantropi inom vetenskap. Den ursprungliga styrelsen – akademiker, vetenskapsmän, advokater och bankirer – investerade totalt 10 100 dollar för att finansiera den spirande organisationen och tjänade utan ersättning. Styrelsen delade Cottrells mål att förvärva uppfinningar och patent, utveckla dem, göra dem tillgängliga för industrin under licensiering och använda all vinst för att stödja undersökningar inom grundläggande vetenskaplig forskning. Inom ett år var alla styrelsens investeringar återbetalda och fällningsverksamheten var igång. Cottrell är kanske mest känd för denna filantropiska handling.

Cottrells tro på public service och hans kärlek till miljön fick honom att gå med i US Bureau of Mines 1911. På den tiden var Bureau of Mines den primära amerikanska statliga myndigheten som utförde vetenskaplig forskning om mineraltillgångar. Cottrell började med att etablera ett kontor i San Francisco och tjänade byrån i flera kapaciteter, inklusive som direktör i Washington, DC. Experimentarbete med heliumproduktion för användning i ballonger och dirigibles började 1917 vid US Bureau of Mines , med Cottrell som spelade en viktig roll för att göra heliumproduktion ekonomiskt genomförbar under första världskriget. Kostnaden för en kubikfot helium vid den tiden var 1 700 dollar, vilket gjorde det oöverkomligt för användning under första världskriget. 1920 sökte Cottrell efter en billig process för att återvinna helium från oljekällans gaser resulterade i dess kommersiella tillgänglighet till en kostnad så låg som 1 cent per kubikfot.

1921 lämnade Cottrell Bureau of Mines för att vara ordförande för avdelningen för kemi och kemisk teknologi vid National Research Council . Från 1922 till 1930 var han chef för Fixed Nitrogen Research Laboratory vid US Department of Agriculture . Under hans tjänstgöring utvecklade avdelningen en fungerande katalysator för en process av Haber-typ. Cottrell var ansvarig för att rekommendera vad man skulle göra med kväveanläggningen som byggdes upp av regeringen vid Muscle Shoals vid Tennessee River under första världskriget. Efter kriget hade produktionen omvandlats från sprängämnen till gödseltillverkning och Cottrells rekommendation att regeringen skulle fortsätta att verka det som en experimentell anläggning inkorporerades slutligen i planerna för Tennessee Valley Authority . Efter att ha avgått från sin tjänst vid jordbruksdepartementet 1930 förblev han konsult till avdelningen under det följande decenniet.

Som vetenskapskonsult var Dr. Cottrell högt ansedd i nationella och internationella kretsar, inom industrin och det akademiska samfundet. Han reste mycket, var bekant med forskare i USA och utomlands och var särskilt känd för sin förmåga att identifiera och bidra till nya idéer. Cottrell tackade nej till någon roll på Research Corporation som officer eller direktör, men förblev aktiv som rådgivare för resten av sitt liv. Många av Research Corporations tidiga anslag gavs till forskare som Cottrell hade identifierat som "movers and shakers" inom sina områden, bland dem Ernest O. Lawrence ( cyklotronen ), Isidor Rabi ( kärnmagnetisk resonans ) och Robert Van de Graaff (Vanbilen) . de Graaff generator ).

En annan Cottrell "skapare" var Research Associates Inc. som organiserades 1 januari 1935, med 10 anställda och kontor på campus vid American University i Washington DC. Research Associates, finansierat av "anslag" från Research Corporation, representerade ett försök av Cottrell att skapa ytterligare ett forskningsbolag som med tiden skulle bli självförsörjande genom returer för sina tjänster och produkter. Bland dess projekt var Brackett-strålkastare, rengöringsmedel, värmeböljsrostning av Fullers-jord, Greger-bränslecellen och Royster-kaminer och luktborttagningsmedel.

I en dödsruna han skrev vid tiden för Cottrells död 1948, erinrade Vannevar Bush : "Syftet med [Research Associates] var att bedriva vetenskaplig och social forskning och att så långt som möjligt eliminera tidsförskjutningen mellan perfektion av vetenskapliga idéer och deras introduktion i det nationella livet. Perioden med Research Associates verksamhet, från 1935 till 1938, var en mycket stimulerande sådan.”

Av många anledningar struntade organisationen så småningom. I ett brev daterat den 18 september 1951 diskuterade JW Barker, dåvarande president för Research Corporation:

"...huvudproblemet hos Research Associates, Inc. – den totala oförmågan hos denna briljanta heterogena grupp primadonnor att hålla sig tillräckligt länge på vilken undersökningslinje som helst för att avgöra om det skulle fungera eller inte. Det verkade som om i samma ögonblick som ett visst experiment startades, förlorade alla, inklusive Cottrell, allt intresse för det experimentet. Gnistor började flyga om något annat experiment och släppte det äldre utan några specifika bestämningar, de skulle gå efter den nya gnistan."

Under hela sitt liv hade Cottrell lidit av perioder av depression. Research Associates misslyckande resulterade i en lång, svår depression och markerade en nedgång i Cottrells tidigare obegränsade glöd och entusiasm.

Cottrells långvariga intresse för kvävefixering ledde till ett samarbete med Farrington Daniels från University of Wisconsin, med början 1939. Daniels och medarbetare försökte utveckla en termisk process för kvävefixering med hjälp av en regenerativ stenbäddsugn, som de hoppades skulle vara en billig alternativ till Haber ammoniaksyntes. Även om projektet hjälpte till att föryngra Cottrell känslomässigt, var utvecklingen av processen inte klar förrän efter Cottrells död.

När USA gick in i andra världskriget var Cottrell 64 år gammal. Hans hälsa sjönk och hans sinne var trött. 1944 köpte han och Jess ett hus i Palo Alto, Kalifornien och gick i pension. Jessie Cottrell dog i februari 1948.

Den 16 november 1948 dog Research Corporations grundare, Frederick Gardner Cottrell, när han deltog i ett möte med National Academy of Sciences som hölls på hans alma mater, University of California i Berkeley.

Följande dödsruna publicerades sedan i avsnittet "Milstolpar" i numret av Time Magazine den 29 november 1948:

dog. Dr. Frederick Gardner Cottrell, 71, Kalifornien-född kemist och uppfinnare (Cottrell Electrical Precipitator); av en hjärtsjukdom; i Berkeley, Kalifornien, grundade Dr. Cottrell det berömda Research Corporation 1912 som en ideell organisation för vetenskapens framsteg, och tillät den att spendera hela $3 500 000 som tjänats in av hans uppfinning.

Även om Cottrell var borta, fortsatte stiftelsen hans inspiration. Under 2012 firade Research Corporation for Science Advancement 100 år av finansiering av lärare-forskare i tidiga karriärer vid USA:s ledande högskolor och universitet. Strax före sin död sa Cottrell: "Satsa på ungdomarna. De är långa skott, men några av dem lönar sig.” Hans investering har finansierat tusentals vetenskapliga forskningsprojekt, av vilka många har förändrat vår värld.

Heder och utmärkelser

Patent

Se även

  • Rapport från National Academy of Sciences , Washington, DC: National Academy of Sciences, 1949
  • Cameron, Frank. Cottrell: Samaritan of Science: The Biography of Scientist and Inventor FG Cottrell . Publicerad av Country Life Press, Garden City, New York, 1952; omtryckt av Research Corporation, Tucson, Arizona, 1993
  • Cornell, Thomas (2004), Establishing Research Corporation: A Case Study of Patent, Philanthropy and Organized Research in Early Twentieth-Century America , Tucson, Arizona: Research Corporation
  • "Om Frederick Cottrell" . Research Corporation for Scientific Advancement. 2017.
  • "Frederick Gardner Cottrell" . Chemical Heritage Foundation . Arkiverad från originalet den 12 juli 2016.
  • Bush, Vannevar (1952), Frederick Gardner Cottrell, 1877—1948: A Bigraphical Memoir av Vannevar Bush (PDF) , Washington, DC: National Academy of Sciences

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Frederick_Gardner_Cottrell&oldid=1139298379 "