文／Sven

在嚴寒的冬天裡，頂著冷颼颼的寒風，從保溫瓶倒出熱騰騰的熱飲，喝上一口，身體轉瞬間便由內暖到外。的確，今日，不管在家或外出，保溫瓶可說是冬季暖身又暖心的必備好物。不過你知道嗎，保溫瓶最初可不是這種日常的「凡物」，它可是為了科學研究而設計製造出來的喔！

從杜瓦瓶 到熱水瓶

1892年，牛津大學的物理學家詹姆斯·杜瓦（James Dewar）在研究氣體液化時，為了將氣體在低溫下液化，於是請人製做了一個雙層的玻璃容器，兩層的內壁都塗上水銀，然後又將兩夾層間的空氣抽掉，形成真空。這種儲存液化氣體的真空夾層容器又叫「杜瓦瓶」，是保溫瓶的最早雛形。

十幾年後，3個德國人以膳魔師（THERMOS）這個品牌，在1904年製造出全世界第一個真正意義上的保溫瓶。這就是大家早期熟悉的保溫瓶了，它也叫熱水瓶、開水瓶、暖瓶、暖壺。它的外殼通常是塑膠或鐵皮做的，裡面有雙層的玻璃夾層，夾層中的玻璃會鍍上銀，瓶蓋通常是軟木塞。但由於玻璃易碎，所以玻璃作為內膽的成品，今已不多見，取而代之的是合金、不鏽鋼，甚至陶瓷。不過，不管用哪一種材質，基本上都是利用阻絕熱量散失的原理來保溫。

一般的容器，不管裡面裝了冷飲還是熱飲，都會因為熱傳導、熱對流、熱輻射等因素，而逐漸退冰或變回成室溫。保溫瓶則是藉由其材質、結構或設計，來阻斷這3種熱的傳遞方式。就材質來看，保溫瓶的內膽、外殼、瓶蓋，採用的都是導熱性差的材質，例如玻璃、不鏽鋼、塑膠或陶瓷等。就結構來看，瓶蓋可阻隔空氣的熱對流與減緩熱傳導。將中間的夾層抽成真空的用意是因為真空是一種物理現象，不存在任何物質作為介質，這種設計可減少熱的傳導與對流。而將內膽鍍銀或拋光（不鏽鋼），使其表面光滑，則可以反射熱輻射，減少熱的散失。

保持溫度 阻斷傳熱

所謂熱輻射（Thermal radiation）指的是物體藉由「電磁輻射」（或稱電磁波）向外散發其熱能。以這種方式傳遞熱時不需要介質。所有物體，包括人的身體，只要其溫度高於絕對零度（-273.15℃），都會不斷地向四周散發熱輻射；溫度愈高，輻射出的總能量也愈大。防止熱輻射最好的方法就是運用熱的反射。在保溫瓶內的兩個夾層中鍍上銀，由於銀能很好的反射熱輻射，如此便能防止內部的熱量輻射散出，外部的熱量也不易進來。可見，僅在這一個小小的保溫瓶中，便完美地運用了阻絕3種熱的傳遞方式來使保溫效果達到最佳。

保溫瓶保持的是溫度而不是溫暖。它在一定時間內能保溫的不只是熱的東西，也可以是冰冷的，因此，它的應用非常廣泛，已成了我們日常生活中不可或缺的用品了，類似的產品如悶燒鍋（罐）、保溫杯、調理鍋等，所應用的都是相同的保溫原理。不過，在使用時要注意的是，若裝入含奶、含糖飲料，應盡速喝完，以免細菌孳生，危害健康。

至於許多人聲稱，不鏽鋼材質的保溫杯不適合裝咖啡、茶、中藥、碳酸飲料等飲品，否則可能會釋出強酸，溶出重金屬。事實上，304以上的不銹鋼含有一定比例的鉻、鎳等金屬，耐熱度、抗腐蝕性均相當穩定，除非是表皮有破損，否則不論是裝茶或咖啡，都不易釋出重金屬。反倒是要注意是否有適當、適時的清潔，以避免留下異味或藏汙納垢。