It's a fundamental building block of life.

それは人生の基本的な構成要素だ。

It makes up 78% of the atmosphere, AND it's in these tiny micro bubbles,

それは大気の78％を占め、しかもこの小さなミクロの泡の中にある、

in my Starbucks 'Nitro-Cold Brew.'

スターバックスの『ニトロ・コールド・ブリュー』で。

And yes, this episode is sponsored by Starbucks.

そうそう、このエピソードのスポンサーはスターバックスなんだ。

They challenged me to liquify nitrogen out of the air,

彼らは空気中から窒素を液体化することに挑戦したんだ、

and that's what I'm gonna be doing in this video.

それがこのビデオで僕がやろうとしていることだ。

But first I'm gonna try Nitro Cold Brew for the first time...

その前にニトロ・コールド・ブリューを初めて試してみるよ...。

[Drinking the nitro cold brew]

[ニトロ・コールドブリューを飲む]

Mmmm

うーん

It's subtly sweet without having to add sugar,

砂糖を加えなくてもほのかに甘い、

and obviously it's cold and frothy,

そして明らかに冷たくて泡立っている、

and I'm gonna explain why nitrogen makes this possible.

なぜ窒素がそれを可能にするのかを説明しよう。

But first I'm gonna try to liquify some nitrogen for myself out of this atmosphere.

でもその前に、この大気から自分のために窒素を液化してみるつもりだ。

Come on, let's go.

さあ、行こう。

Okay, in order to make liquid nitrogen,

液体窒素を作るためにね、

we need a way to make the air really cold.

空気を本当に冷たくする方法が必要だ。

And to do that, I'm going to use this cryo-cooler.

そのために、このクライオクーラーを使うつもりだ。

So essentially what's inside here is a cylinder of helium and a couple pistons.

要するに、ここにあるのはヘリウムのシリンダーと2つのピストンだ。

There's a piston that compresses the helium down into this section,

この部分にヘリウムを圧縮するピストンがある、

and when it does that, it makes that gas really hot.

そうするとガスは本当に熱くなる。

And so, that heat gets ejected to the surroundings through this heat sink.

そして、その熱はこのヒートシンクを通して周囲に放出される。

Then the helium is expanded down in here, and as that happens, it gets really cold.

そしてヘリウムはここで膨張し、その結果、本当に冷たくなる。

So it absorbs the heat from the surroundings.

だから周囲の熱を吸収する。

So this is the part of the cryo-cooler that is going to get down to less than -200°C.

クライオクーラーのこの部分が-200℃以下になるわけだ。

So cryogenic temperatures.

だから極低温だ。

This is the place where we can really liquify some gas.

ここは、ガスを本当に液化できる場所なんだ。

So, I want to put this to the test

そこで、これを試してみたい。

and first do a sort of simple proof-of-concept and make sure that this is working

そして、まず簡単な概念実証を行い、これが機能していることを確認する。

and just try to liquify air,

そして空気を液化させようとする、

liquify the air in this room.

この部屋の空気を液化する。

This is Allen Pan.

アレン・パンだ。

Allen is handier with tools than I am,

アレンは私より道具を使いこなす、

so uuh, I brought him here to help me make this happen.

だから、彼をここに連れてきたんだ。

How should people know you, Allen? Like what do you get into, what's your thing?

アレン、みんなは君のことをどうやって知ればいいんだ？どんなことに夢中になって、どんなことをやっているのか？

Allen: I'm a failed Mythbuster,

アレン：僕は失敗したマイスバスターなんだ、

and also I have a YouTube channel called "Sufficiently Advanced".

また、YouTubeで "Sufficiently Advanced "というチャンネルを持っている。

Derek VO: You may know Allen from his creations and,

デレクVO：アレンについては、彼の作品や映画でご存じかもしれない、

relevant to this project, shooting liquid nitrogen from his hands.

彼の手から液体窒素が発射された。

[Allen laughs]

[アレンが笑う]

Allen: I'm definitely breaking your drill by the way >D: I see that :) I see that.

アレン：ところで、僕は間違いなく君のドリルを壊しているよ >D：なるほどね :)なるほどね。

Did I measure this correctly?

私の測定は正しかったのだろうか？

Let's see.

見てみよう。

Does it go in and stop right there-

入ってすぐ止まるのか？

Oh my God!

なんてことだ！

Look at that!

あれを見ろ！

Perfect!

完璧だ！

Derek: So now, let's turn it on, and you can listen, you can hear it turn on.

デレク：では、スイッチを入れてみましょう。

Ohhhh, the pump is starting.

ああ、ポンプが動き出した。

Allen: Its purring.

アレン：鳴いてるよ。

[Elevator Music]

[エレベーターの音楽］

This is the moment of truth:

今が正念場だ：

been running the cryo-cooler for about 4 hours.

クライオクーラーを約4時間作動させた。

Hopefully getting some liquid air in there.

うまくいけば、リキッドエアを入れることができる。

Allen: I bet you 50 bucks there's at least 50 millilitres of liquid air in there.

アレン：そこに少なくとも50ミリリットルの空気が入っていることに50ドル賭けるよ。

Derek: "50 millilitres."

デレク：「50ミリリットル。

D: Sir?

D：サー？

Allen: That's not even that much.

アレン：そんなに多くないよ。

Derek: It ISN'T even that much,>< but I will be amazed if it happens. > Allen: It's like a whole-

デレク：それほどのことでもないよ。

Allen: Oh, that- that's 50 millilitres, right there. Derek: I bring you a 50 millilitre beaker.

アレン：ああ、これは...50ミリリットルですね。デレク：50ミリリットルのビーカーを持ってきたよ。

Allen: Do you feel any sloshing??

アレンあなたはスロッシングを感じますか？

Derek: [Whouf!]

デレク: [フーッ!］

[Slight sloshing]

[わずかにスロッシング]

Allen: I hear something..! >I hear something!< Derek: Oh ohoh >< oh oh!

アレン：何か聞こえる！ &gt;何か聞こえる！ &lt; デレク：おおおおおお！

Allen: I HEAR something.

アレン：何か聞こえる。

Derek: I can hear liquid

デレク：液体が聞こえる

D: We have made liquid air.

D：私たちは液体の空気を作りました。

Allen: That sounds like... Derek: How much have we made?

アレン：それはまるで...。Derek: 俺たちはいくら稼いだんだ？

Allen: 50 millilitres.. Derek: Is that how much we've made? Allen: ..of liquid air!

アレン：50ミリリットル...Derek:そんなに作ったのか？アレン： ...液体の空気！

Derek: OooohH..! Cameraman: Oh hoho hoh! Allen: 50! 50!

デレク: ウーン..！カメラマン：オー ホーホーアレン: 50！50!

Allen: OOOhh!

アレンああ！

A: Dude, that's 50 ml of liquid air.

A：おい、それは50mlの液体空気だぞ。

Derek VO: I know it doesn't look like much, but to make 50 ml of liquid air,

デレクVO：大した量に見えないと思うけど、50mlの液体空気を作るんだ、

we needed to condense around 35 litres of air from the room.

部屋から約35リットルの空気を凝縮する必要があった。

Derek: What's funny to me is I've done a lot of experiments with liquid nitrogen,

デレク：僕にとって面白いのは、液体窒素を使ってたくさんの実験をしたことだ、

but this feels like the most precious... [Allen laughs] liquified gas that I've ever had

でも、これが一番貴重な気がする......。[でも、これが一番貴重な気がする...。

because we made it ourselves.

自分たちで作ったからだ。

There was more than 50 ml.

50ml以上あった。

Allen: I know we didn't shake on it, but you definitely owe me $50.

アレン：握手したわけじゃないけど、50ドル貸してくれよ。

Derek: I definitely do.

デレク：確かにそうだね。

[Allen erupts with laughter] [Cameraman chuckles]

[アレンが爆笑する][カメラマンが笑う]

Derek: 'Cause that's impressive from just a few hours!

デレク：「だって、たった数時間でそれはすごいことだよ！

Y'know, running it for the first time.

初めて走るんだ。

Derek VO: Liquid oxygen is paramagnetic, which means it's attracted to permanent magnets.

デレクVO：液体酸素は常磁性で、永久磁石に引き寄せられる。

I'm going to use this effect to try to extract some liquid oxygen.

この効果を利用して、液体酸素を抽出しようと思っているんだ。

Derek: Something came out. Allen: Hey, dude, you got it!

デレク：何か出てきたぞ。Allen:おい、お前、わかったか！

You got some. Derek VO: See that droplet at the end of the magnets?

少しあるね。デレクVO：磁石の先に水滴がついているのが見える？

To make sure it really was liquid oxygen, we tested how it affected a flame.

本当に液体酸素であることを確認するため、炎にどのような影響を与えるかをテストした。

Allen: Yeheheha!

アレン：イェヘヘヘハ！

Allen: So that's 'for-sure' oxygen, that is liquid oxygen.

アレン：つまり、これは "確実な "酸素、液体酸素なんだ。

Derek: You can see how the matchstick REIGNITES with the liquid oxygen,

デレク：マッチ棒が液体酸素でどのように支配されているかがわかるだろう、

and the flame spreads towards the higher concentration of oxygen.

炎は酸素濃度の高い方へと広がっていく。

[Allen laughs]

[アレンが笑う]

[Low-pitched squeaking and chuting sounds emanate from the flame]

[低音のキーキー音とチュンチュンチュンが炎から発せられる]

Derek: Ohh!

デレク：ああ！

[quiet Alien Chestbuster squawk/click sounds emanate from the experiment]

[静かなエイリアンチェストバスターのスクーク音/クリック音が実験から発せられる]

Allen: Whwch!

アレン：うーん！

Derek: There you go, we have made: liquid air.

デレク：ほら、液体の空気ができた。

Next step: remove the oxygen, and just make liquid nitrogen.

次のステップ：酸素を取り除き、液体窒素を作る。

[Allen wheezes with laughter]

[アレンは笑いながら喘ぐ]

Derek: Okay, it is day two and time to scale up.

デレク：さて、2日目、スケールアップの時間だ。

We are uh, moving the cryo-cooler to a bigger stand.

クライオクーラーを大きなスタンドに移設するんだ。

Allen: Should I just go? Derek Behind Cam: Yeah, go for it.

アレン：行ったほうがいい？デレク・ビハインド・カム：そうだね、行ってみよう。

Allen: I'm putting a lot of sawdust into your-into your carpet.

アレン：カーペットにおがくずをたくさん入れているんだ。

I'm sorry. Derek: [chuckles] That's okay, Allen :)

ごめんなさい.デレク: [笑い] 大丈夫だよ、アレン :)

[Allen laughs lightly]

[アレンは軽く笑う]

[Chugging, whirring and banging spark sounds]

[チャグチャグ、ウィーン、バチバチという火花の音]

Derek VO: To make pure nitrogen, we need pressurised air.

デレクVO：純粋な窒素を作るには、加圧された空気が必要だ。

So I've got an air compressor here in the garage.

ガレージにエアコンプレッサーがあるんだ。

Derek: The pressure of this compressor is about 10 'atmospheres'.

デレク：このコンプレッサーの圧力は約10「気圧」だ。

So I'm going to pressurise this line here...

だから、このラインを加圧するんだ...。

behind cam: Now the first thing we've got on the line is...

カメラの後ろさて、まず最初に登場するのは...。

a filter to remove.. water vapour.

水蒸気を除去するフィルター。

And to get pure nitrogen, this is the key component.

そして純粋な窒素を得るためには、これが重要な要素となる。

It is a nitrogen membrane,

窒素膜である、

and what it actually contains is a bunch of hollow polymer fibres.

その中身は中空のポリマー繊維の束である。

And so we supply compressed air in this end,

だから私たちは圧縮空気を供給している、

and all of the gas molecules try to diffuse out of those fibres because of that high pressure.

ガス分子はすべて、その高圧のために繊維から拡散しようとする。

But:

でもね：

these polymer fibres are made out of a material that is

これらのポリマー繊維は、次のような素材から作られている。

SELECTIVELY PERMEABLE.

選択的に透過する。

It allows oxygen and carbon dioxide and water vapour to diffuse out much faster than nitrogen.

酸素や二酸化炭素、水蒸気を窒素よりも早く拡散させるのだ。

And so, those gases actually come out preferentially through these holes.

だから、ガスがこの穴から優先的に出てくる。

So what you're left with at the end is a high concentration of nitrogen.

つまり、最後に残るのは高濃度の窒素だ。

And to get the highest purity,

そして最高の純度を得るために、

what you need to do is have a very high pressure and a slow flow rate,

必要なのは、非常に高い圧力と遅い流量だ、

because that gives a lot of time for those other gases to escape.

というのも、他のガスが抜けるのに多くの時間がかかるからだ。

Derek: Whoo!

デレク：フー！

D: I don't know about this gauge.

D：このゲージはどうかな。

[Allen laughs]

[アレンが笑う]

Derek: So what I want to count on the watch is how long it takes to increase the pressure in the tank.

デレク：だから時計でカウントしたいのは、タンク内の圧力を上げるのにかかる時間なんだ。

Well, we worked it out yesterday

昨日、解決した

and we figured out if it takes six minutes to fill the tank...

タンクを満タンにするのに6分かかるとしたら...。

at 100 psi (pressure per inch²), then we've got 98% pure nitrogen.

100psi（1インチ²当たりの圧力）の場合、純度98％の窒素が得られる。

Allen: Cool, perfect.

アレン完璧だ。

Derek: Right, we just have to be very slow with this tank filling

デレク：そうだね、タンクへの充填はかなりゆっくりやる必要があるね。

and I don't know if we ARE that slow.

私たちがそんなに遅いかどうかは分からない。

We're going to try to check the oxygen levels that have come through this membrane.

この膜を通過してきた酸素濃度をチェックするつもりだ。

Allen: Let's put some money on it.

アレンお金をかけましょう。

How about 50 bucks says the oxygen is less than 5%. (

酸素が5％以下なら50ドルでどうだ。(

Yeah? Derek: Are you gonna bet that?

そうかい？Derek: 賭けるの？

'cause I will easily take that bet. Allen: Yeah. All right

その賭けには簡単に乗るよ。アレン：ああ。わかったよ。

Derek: I don't think this went very well because that was the first filling of the tank,

デレク：最初の給油がうまくいったとは思えない、

so we weren't high pressure going through the membrane.

だから、膜を通過する圧力は高くなかった。

So I don't think it's going to be...

だから、それはないと思う......。

Allen: I think we're getting 95% nitrogen. Derek: 95% nitrogen

アレン：窒素は95％だと思う。デレク：窒素は95％だ

So this meter measures oxygen.

だからこのメーターは酸素を測定する。

So we're looking for a number less than 5%, which I suspect we will not see.

そのため、5％以下の数字を期待しているのだが、それは無理だろう。

D: Huuh.

D：フフフ。

D: Can hear-

D：聞こえる

[BEEPING] Allen: Oh, it going down! D: Whoa! A: It's going way down. D: WHOA!

[アレン：ああ、落ちてるD:おおA: だいぶ下がってる。D:WHOA！

[BEEP BEEP]

[BEEP BEEP]

Allen: Come on 5%! Fi- Ohhhh...!

アレンさあ、5％だ！フィ：ああ......！

There it is! Derek: Whoa!

これだDerek: おっ！

D: Here we go 99. Allen: Over 99%, 99.2, 99.3

D：さあ、99％だ：99％以上、99.2、99.3

Derek: Whoa, I am shocked. Allen:There is no oxygen in this air, baby, it's all nitrogen!

デレク：おっと、ショックだ。アレン:この空気には酸素がないんだ、ベイビー、全部窒素だよ！

99.5. Derek: I am so shocked right now!

99.5.デレク：今、とてもショックを受けています！

Allen: So we're at 50 bucks for the liquid air bet? Derek: Yeah

アレン：じゃあ、リキッドエアの賭け金は50ドルだね？デレク：ああ

Allen: We're at 50 bucks for the oxygen. Derek: Yeah, you just have made yourself 100 bucks.

アレン：酸素は50ドルだ。Derek: ああ、100ドル儲かったね。

Look at that, 99.7..!

見てください、99.7..！

Allen: ..% nitrogen!

アレン： ...％窒素！

Derek: This is insane,

デレク：正気の沙汰じゃない、

and you can understand why there would be an alarm if, uh

なぜ警報が鳴るのか、その理由はおわかりだろう。

[Allen laughs]

[アレンが笑う]

you were in a room with

あなたは

Both: 0.3% oxygen.

両方：0.3％の酸素。

Derek: Yeah. Allen: I knew it. I told you.

デレク：ああ。Allen: 知ってたよ。言っただろ。

Derek: You knew that you would win. Allen: Didn't I tell you? Yes!

デレク：あなたは自分が勝つことを知っていた。アレン：言わなかったか？そうだよ！

Derek: Okay. So we've achieved, I guess, the second part of this,

デレク：よし、これで2つ目の目的は達成できた、

which is isolating nitrogen from the atmosphere.

これは大気から窒素を分離している。

And now we just have to... Allen: Get it super cold.

あとは... アレン：超冷やすんだ。

What we got to do is we got to put this thing.. here.

僕らがやらなければならないのは、これを......ここに置くことだ。

Derek VO: For better insulation, we scaled up to a dewar.

デレクVO：断熱性を高めるため、デュワーにスケールアップした。

Derek: That's impressive.

デレク：感動的だね。

Allen: Kinda sci-fi, janky garage, sci-fi kind of a look.

アレン：ちょっとSFチックで、ジャンキーなガレージ、SFチック。

Allen: Go ahead and lower that.

アレン：もっと下げてくれ。

You know just squish right on. Derek: I hope.

そのまま押し込むんだ。デレク：そう願うよ。

Allen: I mean that's sealed, y'know.

アレン：つまり、封印されているんだ。

[Derek laughs]

[デレクが笑う]

Allen: I think, uh, honestly? We could just turn it on and see if it works at this point.

アレン：正直なところ、そう思うんだ。今の時点では、ただスイッチを入れて、動くかどうか見てみるだけでいいと思う。

Derek: Do it.

デレク：やるんだ。

Just letting some nitrogen in there,

そこに窒素を入れるだけだ、

so that when the nitrogen goes in there, it'll push out any...

窒素がそこに入ると、あらゆるものを押し出すように...

remaining air that's still in the tank.

タンクに残っている空気。

Derek: Gonna switch on the 'variac' which powers up the cryo-cooler.

デレク：クライオクーラーに電力を供給する "バリアック "のスイッチを入れる。

The other thing I need is the fan...

あと必要なのはファンなんだけど...。

A: Yes. D:This is the fan.

A：はい。D:これが扇風機です。

I'm going to plug THAT in.

私はそれを差し込むつもりだ。

That's a cooling fan of the cryo-cooler.

クライオクーラーの冷却ファンだ。

We're up to 8 Watts.

現在8ワット。

Allen behind cam: OoOooOh!

カムの後ろにアレン：おお、おお！

[More Elevator Music]

[エレベーター・ミュージック］

Derek: Okay, I have been running the nitrogen setup for about

デレク：オーケー、窒素のセットアップを始めてから約30年になる。

3 hours,

3時間、

and my concern - because the temperature on the thermo-couple never got very low -

そして私が懸念していたのは、サーモカップルの温度があまり下がらないことだった。

was that I wasn't actually making any liquid nitrogen.

というのも、実は液体窒素を作っていなかったのだ。

So I've stopped the test and I just want to see...

だからテストを中止して、ただ見てみたいだけなんだ...。

whether or not there is anything in here.

ここに何かあるかどうか

Doesn't sound like it.

そうは聞こえないね。

[Pant-laughs]

[Pant-laughs]

Nothing..!

別に...！

Huh.

へえ。

What I think could be part of the problem,

私が思うに、問題の一部かもしれない、

I was putting nitrogen possibly at a rate that's too high.

窒素の投入量が多すぎるのかもしれない。

So this is effectively nitrogen coming in at room temperature.

つまり、これは事実上、室温で入ってくる窒素なのだ。

And I wonder if it was just too warm for it to ever reach

そして、ただ単に暖かすぎて届かなかっただけなのだろうか。

the liquifying temperature right here at the end of the, uh,

液化温度は、この最後の部分だ、

the cold finger of the cryocooler.

クライオクーラーの冷たい指。

So I feel like I need a slower flow rate,

だから、もっと遅い流量が必要だと感じている、

maybe a better way to introduce the nitrogen into the dewar.

デュワーに窒素を導入するもっといい方法があるかもしれない。

Not- as- easy as I'd hoped.

期待したほど簡単ではなかった。

Okay, my plan is to go with a smaller flask,

よし、私の計画は小さめのフラスコにすることだ、

..something like this

こんな感じ

and, we are going to use its lid to make a nice tight seal.

そして、その蓋を使って密閉する。

Except we're going to cut a hole through the top.

ただし、上部に穴を開ける。

Allen: I think it's good enough for this coldfinger.

アレン：このコールドフィンガーで十分だと思うよ。

Derek: Alright.

デレク：わかった。

Then we're going to try to drill a hole in the side for the supply of nitrogen.

それから、窒素を供給するために側面に穴を開けようと思っている。

We need to make nice tight seals around both of those things.

この2つをしっかりと密閉する必要がある。

So that is going to be the challenge.

だから、それが課題になる。

This is the kind of- the new design here that we've got.

これが新しいデザインだ。

[Allen giggles]

[アレンが笑う]

Derek: I feel like it's pretty good.

デレク：かなりいい感じだと思うよ。

Allen: I think it's going to work.

アレン：うまくいくと思うよ。

I think we're going to wake up, and there's going to be liquid nitrogen in there.

目が覚めたら、そこには液体窒素があるだろうね。