杜瓦在兩層壁之間抽成真空以阻隔熱量

1892年，蘇格蘭科學家詹姆斯·杜瓦正在進行關於鈀元素比熱的實驗，該實驗需要將鈀維持在極低且穩定的溫度。他的難題在於，任何處於如此低溫的物體都會迅速失去低溫，因為周圍的空氣會透過傳導和對流將熱量帶入其中。

他的解決方案很不尋常：他製作了一個黃銅腔室，並將其封入第二個腔室中，然後抽出兩者之間的空氣。當幾乎所有氣體都被抽出後，間隙中便不再有空氣可供熱量傳導或對流。壁面之間近乎真空的狀態成了絕緣層，內容物得以維持在接近設定溫度的狀態。

這個原理是關鍵的物理洞見。絕緣通常是透過讓熱量的路徑更難通行來運作——厚外套、流速緩慢的氣體、多孔泡棉。杜瓦的瓶子則是透過完全移除路徑來運作。空氣消失後，熱量實際上幾乎沒有東西可以跨越間隙，因此只有少量穿過壁面和瓶頸的熱量才具有影響。這種雙層壁、抽真空的容器是他低溫學研究的成果，也是它被稱為杜瓦瓶的原因。

杜瓦從未為這項設計申請專利，而它很快就被商業化。1904年，兩位德國玻璃吹製工賴因霍爾德·伯格和阿爾伯特·阿申布倫納打造出更堅固的日常版本，將其命名為Thermos，並同時主張產品與商標的權利——後來還在關於名稱的訴訟中擊敗了杜瓦本人。

移除壁面之間的空氣

熱量由空氣傳導和對流，而空氣是環繞任何低溫物體的介質。

抽出兩層嵌套壁之間的空氣，便完全移除了該介質。

近乎真空的狀態無法傳導或對流，因此幾乎沒有熱量跨越間隙。

結果是，內容物保持熱或冷的時間遠比同尺寸的任何固體絕緣材料更長。

當某物因為被傳導介質環繞而過快失去能量時，解決辦法可以是完全移除該介質，而不是增加更多絕緣。

杜瓦於1892年在其低溫學研究期間發明了真空保溫瓶，且從未申請專利。1904年，賴因霍爾德·伯格和阿爾伯特·阿申布倫納將其轉變為商業化的日常用品，命名為Thermos，並在關於權利與名稱的訴訟中擊敗了杜瓦。Thermos瓶在世界各地普及，使真空保溫瓶成為家喻戶曉的物品，而杜瓦則繼續在皇家研究院工作，並於1898年成為首位製造出液態氫的人。這項設計至今仍用於保溫或保冷飲品，以及工業上運輸低溫物質。