ביצועי הליבה של בקבוק ואקום מסתמכים על העיצוב המבני שלו, בחירת החומרים והשילוב של מספר טכנולוגיות מפתח, בעיקר כולל מערכת האיטום, טכנולוגיית בידוד ואקום, תהליך ציפוי, חיזוק מבני והתפתחות החומר.
מערכת איטום
מערכת האיטום קובעת ישירות את יכולת הוכחת-דליפות ובטיחות היגיינה. הליבה שלו טמונה בחומרי האיטום, תכנון מבני מדויק ואופטימיזציה של תרחישים. רכיבי איטום עיקריים חייבים להשתמש בחומרים כגון סיליקון העומדים בתקנים למגע עם מזון, בעלי עמידות מצוינת בטמפרטורה גבוהה ונמוכה כדי להבטיח ללא עיוות, הזדקנות או שחרור ריח כאשר הם מלאים במים חמים או בשימוש לתקופות ממושכות. החוטים או מבנה ההצמדה-של המכסה והפה חייבים להיות מחושבים ומעובדים במדויק כדי להבטיח התאמה הדוקה, לספק לחץ נעילה אחיד להידבקות מלאה של חומר האיטום. עבור תרחישים דינמיים כגון שימוש בספורט ורכב, תפסים נוספים, עיצובי איטום מסוג -לחצן אחד- או שסתומי פליטה משמשים לעתים קרובות כדי לספק הגנה כפולה ולאזן לחץ אוויר פנימי וחיצוני, ולשפר את חווית הפתיחה.
טכנולוגיית בידוד ואקום
בידוד ואקום הוא העיקרון הבסיסי של שימור החום. על ידי פינוי האוויר בין המבנה הדו-שכבתי-ליצירת שכבת ואקום, הולכת החום וההסעה נחסמות באופן משמעותי, ובכך משיגים-שימור חום וקור לטווח ארוך. טכנולוגיה זו, שהומצאה על ידי סר ג'יימס דיואר ב-1892, היא אב הטיפוס של בקבוק הוואקום המודרני.
תהליך ציפוי
כדי לשפר עוד יותר את יעילות הבידוד, לרוב מצופה סרט כסף או אלומיניום על הקיר הפנימי של המבנה הדו-שכבתי-. ציפוי זה משקף חום המוקרן מהחלק הפנימי של המיכל האחורי, ומפחית ביעילות את איבוד החום עקב קרינה תרמית. לעומת זאת, כאשר מאחסנים נוזלים קרים, הוא גם מונע מקרינת חום חיצונית להיכנס לבקבוק.
חיזוק מבני
כדי לשפר את המעשיות והעמידות, המבנה של בקבוקי ואקום עבר שיפורי חיזוק רבים לאורך ההיסטוריה.
אבולוציה חומרית
החומר של הציפוי הפנימי של בקבוקי ואקום עבר אבולוציה משמעותית. בקבוקי Dewar המוקדמים ביותר השתמשו בבתי זכוכית. בשנת 1913, וויליאם סטנלי המציא תרמוס פלדת אל-חלד עם דופן-, ושיפר משמעותית את עמידות הפגיעה שלו.
