已故的伟大工程师:威廉·罗伯特·格罗夫-氢燃料电池的发明者

5分钟读取

威尔士博学多才威廉·罗伯特·格罗夫是第一个白炽灯的发明者和早期摄影工艺的先驱,今天他因他的同名燃料电池而闻名。

威廉·罗伯特·格罗夫
威廉·罗伯特·格罗夫阿拉米库存照片

说到科学和工程领域的标志性人物,大多数人肯定听说过托马斯·爱迪生,这位美国发明家通常被认为发明了灯泡。但几乎没有人不熟悉19的历史th本世纪的物理学将会知道威廉·罗伯特·格罗夫的名字,这位威尔士科学家发明了白炽灯,早于爱迪生采用一种现有技术。

虽然发明早期银版照相技术的桂冠不可避免地要归给给它起名字的法国人路易斯·达盖尔,但很少有人知道,正是格罗夫的开创性工作(与英国业余科学家和雪茄企业家约翰·加西奥合作)为银版照相技术及其与之竞争的“多重发现”技术——威廉·福克斯·塔尔博特发明的卡罗式照相技术铺平了道路。回到威尔士,大众媒体偶尔会在公国最著名的儿子名单中想起格罗夫,并以一定程度的诗意和科学的方式称他为“威尔士的特斯拉”。但是,对于提出氢燃料电池技术的科学和法律博学者来说,这并不是一个合适的赞美,未来的环保可持续汽车可能会依赖于氢燃料电池技术。

作为他的入口牛津国家传记词典在格罗夫的成长过程中,几乎没有任何迹象表明这位威尔士人会成为一个关键的科学人物,或者在斯旺西中央警察局外会有一块蓝色的牌匾来纪念他,上面写着“燃料电池的发明者”。威廉·罗伯特·格鲁夫于1811年7月出生在斯旺西,他的父亲约翰·格鲁夫是格拉摩根的治安官和副中尉,父亲是安妮娘家姓的比文,对他知之甚少。在进入牛津大学阅读经典著作之前,他接受的是私人教育,在那里他可能受到了数学家巴登·鲍威尔(童子军运动创始人罗伯特·巴登·鲍威尔的父亲)的影响。除此之外,格罗夫后来在科学发现方面的天赋来源不明。从牛津大学毕业后,他在1835年被林肯律师事务所(Lincoln 's Inn)招为律师,这条道路表明他有意追随父亲的法律脚步。大约在这个时候,他被记录为斯旺西文学和哲学学会的创始人,后来被称为南威尔士皇家学会,他与该学会保持了一生的密切联系。

以W.R.的名义出现格罗夫先生收。他的第一篇科学论文发表在哲学杂志.这是他在1837年与艾玛·普尔斯结婚后的蜜月时写的,一种新的伏打组合他提出了“新颖的结构”,两年后发明了以他的名字命名的格罗夫电电池,该电池使用铂和锌二极管暴露在两种酸中。这种电池为1840-60年间的早期美国电报系统提供了电力,由于其优越的电流输出和更高的电压,它比早期的丹尼尔电池更受欢迎。在20世纪90年代末的某个时候,格罗夫受到了著名科学家迈克尔·法拉第(Michael Faraday)的注意,他被欧内斯特·卢瑟福(Ernest Rutherford)描述为“有史以来最伟大的科学发现者之一”。法拉第邀请格罗夫在13日的皇家学会周五演讲上发言th1840年3月,那时格罗夫在一个平行项目中发明了白炽灯,这导致了灯泡的进化。

伏打电可能成为一种有用的运动方式

威廉·格罗夫(1811-1896)

格罗夫的演讲是他职业生涯的分水岭,他很快成为伦敦科学界的领军人物和好斗之光。其中,英国传奇发明家查尔斯·惠特斯通提议让格罗夫成为皇家学会院士,可以理解的是,这个组织可能对他们的新院士有不同的反应,因为格罗夫是其最坚定的批评者之一,他认为学会理事会成员拥有不成比例的权力。为此,格罗夫匆匆写了一封匿名信给布莱克伍德的杂志题为《英国的自然科学》,他在书中呼吁改革科学机构。1846年,格罗夫被选为皇家学会理事会成员,这为他实践现代化的政治策略创造了机会,同时也为科学的公共资助进行了宣传活动。格罗夫的计划在一定程度上起了作用,到1847年,委员会中几位有影响力的成员辞职,给改革派留下了空间,取代他们的位置,主导这个机构,尽管格罗夫未能如愿成为该组织的秘书。

与此同时,格罗夫与加西奥的长期合作使他被任命为伦敦研究所的第一位实验哲学教授。正是在这里,格罗夫在1842年的就职演讲中介绍了他关于“物理力的相关性”的最新观点,也就是今天所说的能量守恒理论,并最终于1846年发表。标题下论物理力的相互关系现在,这篇论文被认为是对赫尔曼·冯·亥姆霍兹更广为人知的论文的预测Über die Erhaltung der Kraft(《论力的守恒》)一年后出版。

19世纪40年代早期,格罗夫取得了重大突破,这也奠定了他的科学声誉:通过氢氧结合产生能量的气体伏打电池或“燃料电池”,这也是今天燃料电池电动汽车(FCEVs)背后技术的起点。作为他的入口百科全书格罗夫是第一个证明分子热解离成组成它们的原子的人,他创造了电池,并证明蒸汽可以分解成氧和氢,并且这个过程可以反过来。这一过程最初是私下向法拉第和加西奥演示的,正是这项开创性的工作导致了格罗夫对电离的见解和溅射的发现——在溅射中,固体材料的微观粒子在受到等离子体或气体的高能粒子轰击后从其表面喷射出来。

他与加西奥特(加西奥特也是伦敦电气协会和化学学会的创始人)的联系进一步加深,两人为新兴的摄影现象研究了背景科学过程。在1842年伦敦学院的演讲中,科学家格罗夫思考了摄影的技术价值,而他的法律改变自我他预见了摄影作为证据工具的应用:“试图专门预测摄影对后代可能产生的影响是徒劳的。在这个过程中,最短暂的行动变成了永久的,事实用一种永远不会过时的语言书写自己的史册,形成证明自己的文件——必须不仅与科学交织在一起,而且与历史和立法交织在一起。”

19世纪40年代中期,格罗夫的科学能力似乎达到了顶峰,但他发现自己需要钱来养活年幼的家庭,于是将事业重心转回到酒吧的专业实践中,在那里他将自己的法律和科学才能结合起来。到19世纪50年代中期,威廉·格罗夫QC是英国外科医生威廉·帕尔默的辩护律师之一,帕尔默被称为鲁格利投毒者或投毒者中的王子,被查尔斯·狄更斯著名地描述为“在老贝利站过的最大的恶棍”。在这场世纪审判中,帕尔默被指控毒死马主人约翰·库克,这是一系列因突发疾病而死亡的案件之一,帕尔默与之有关。

格罗夫细胞是一种早期的电原细胞,以其发明者、威尔士物理学家威廉·罗伯特·格罗夫的名字命名。它由稀硫酸中的锌阳极和浓硝酸中的铂阴极组成,两者由一个多孔陶瓷锅隔开。- Alamy库存照片

在威廉·希爵士主持的一场以法医证据为中心的有争议的12天听证会上,辩方对验尸官毒理学陈述的准确性提出了质疑。控方反驳说,帕默的医学专业知识意味着他可以隐瞒中毒的证据。陪审团裁定帕默有罪,14日th1856年6月,3万人聚集在一起,见证了他被公开绞刑。帕尔默在绞刑架上的最后一句话是:“库克不是死于士的宁。”21世纪对此案的重新评估似乎为格罗夫辩护,认为检方的科学证据不足以以今天的标准作出有罪判决。

尽管格罗夫未能成功地代表威廉·福克斯·塔尔博特(William Fox Talbot)维护他的卡洛型专利,但他还是加入了皇家专利法委员会,并于1880年被任命为女王御用法官。尽管格罗夫被认为是一位“细心、勤奋、准确”的法官,高度重视独立的司法意见,但他并非绝对正确,尤其是在涉及他感兴趣的技术的专利案件中。格罗夫的一位传记作者说,他会通过介绍自己对正在审查的创新的想法来绕开进程,经常利用自己的科学知识提出改进建议。1877年,格罗夫退休,并在接下来的十年中一直身体欠佳,直到1896年去世,享年85岁。格罗夫陨石坑就是以他的名字命名的。