- Jacques-Yves Cousteau.

- ジャック＝イヴ・クストー

You might think of gas masks as clunky, spooky, military looking devices only found in spy movies or World War One museums.

ガスマスクというと、スパイ映画や第一次世界大戦の博物館にしかない、不気味で軍用っぽい装置だと思うかもしれない。

But you probably already own a mask that uses remarkably similar technology.

しかし、よく似た技術を使ったマスクはすでにお持ちだろう。

And in the near future, we may need to rely on these filters as part of our everyday lives.

そして近い将来、私たちは日常生活の一部としてこれらのフィルターに頼る必要が出てくるかもしれない。

In addition to emerging diseases, wildfire frequency has more than tripled from 1996 to 2021.

新興感染症に加えて、山火事の発生頻度は1996年から2021年にかけて3倍以上に増加している。

As fires burn longer and cover more land, their smoke affects more people each year.

火災がより長く燃え、より多くの土地を覆うようになると、その煙は毎年より多くの人々に影響を及ぼす。

Climate change is also causing more hot, sunny days, which accelerates the production of toxic ground level ozone.

気候変動はまた、暑く晴れた日を増やし、有毒な地上オゾンの発生を加速させている。

So how do these masks work and can they protect us from new and old airborne threats?

では、これらのマスクはどのように機能し、新旧の空気中の脅威から私たちを守ることができるのだろうか？

Well, the first rule of filters is making sure you have a tight seal.

フィルターの第一のルールは、密閉性を高めることだ。

Without that, even the best mask in the world is useless.

それがなければ、世界最高のマスクも役に立たない。

So, assuming your mask is on tight, this technology can capture pollutants in one of two ways: filtering them out by size or attracting specific chemical compounds.

つまり、マスクがしっかり装着されていると仮定すると、この技術は汚染物質を2つの方法で捕捉することができる。

For an example of the first approach, let's look at wildfire smoke. At close range, there are so many different pollutants at such high concentrations that no filter could help you.

最初のアプローチの例として、山火事の煙を見てみよう。至近距離では、非常に多くの汚染物質が高濃度で存在するため、どんなフィルターも役に立たない。

This is why firefighters travel with their own air supply.

そのため、消防士は自分の空気入れを持って移動する。

But further away, the situation is different.

しかし、さらに遠くへ行けば、状況は異なる。

While there's still a range of chemicals, they've mostly aggregated into tiny solid or liquid particles smaller than two and a half microns in diameter.

まだ様々な化学物質が存在するが、そのほとんどは直径2.5ミクロン以下の小さな固体または液体の粒子に凝集している。

This particulate matter is much of what you're seeing and smelling in smoke, and it's especially dangerous for children, the elderly, and those with respiratory or cardiovascular diseases.

この粒子状物質は、皆さんが煙の中で見たり嗅いだりしているものの大部分であり、子どもや高齢者、呼吸器系や心臓血管系の疾患を持つ人々にとって特に危険である。

Luckily, the majority of these particulates are still large enough to be captured by the most basic filters, which are made of polypropylene or glass strands, roughly 1/10 the width of a human hair.

幸いなことに、これらの微粒子の大部分は、ポリプロピレンやガラス繊維でできた最も基本的なフィルターで捕獲できる大きさである。

Under a microscope, they look like a thick forest, and at this scale, these branches have a special property.

顕微鏡で見ると、枝は生い茂った森のように見える。

Typically, when you use a sieve, you're filtering out objects larger than the sieve's holes.

通常、ふるいを使うときは、ふるいの穴よりも大きなものをろ過する。

But these polypropylene branches can catch particles much smaller than the gaps between them. That's because when a particle collides with a thread, Van der Waals forces cause it to stick as if it were made of Velcro.

しかし、このポリプロピレンの枝は、枝と枝の間の隙間よりもはるかに小さな粒子を捕らえることができる。粒子が糸と衝突すると、ファンデルワールス力によって、まるでマジックテープでできているかのようにくっつくからだ。

Plus, size-based filters can use electrically charged fibers that attract particles not already on a collision course.

さらに、サイズベースのフィルターは、電荷を帯びた繊維を使用することができ、衝突コース上にない粒子を引き寄せることができる。

This is how even a simple N95 mask can catch at least 95% of particulate matter.

こうして、シンプルなN95マスクでさえ、少なくとも95％の粒子状物質を捕らえることができるのだ。

And why an N100 mask or an air purifier with a high efficiency particulate air filter can catch at least 99.97% of particulates.

そして、N100マスクや高効率微粒子エアフィルター付き空気清浄機が、微粒子を少なくとも99.97％キャッチできる理由も。

With a tight seal, this level of protection will filter out most airborne pollution.

しっかりとした密閉性で、このレベルのプロテクションはほとんどの空気中の汚染を濾過する。

Unfortunately, some pollutants are still too small for this approach, including ozone molecules.

残念ながら、オゾン分子など、このアプローチにはまだ小さすぎる汚染物質もある。

These are barely bigger than the oxygen that we need to breathe, and exposure is associated with asthma, respiratory conditions, and even premature death.

これらの物質は、私たちが呼吸するのに必要な酸素よりもかろうじて大きいだけであり、暴露は喘息や呼吸器疾患、さらには早死にと関連している。

Our best chance to filter them are activated carbon masks.

それらをろ過する最善の方法は、活性炭マスクである。

At the microscopic level, activated carbon looks like a vast black honeycomb, and its highly microporous structure can trap tiny ozone molecules.

ミクロのレベルでは、活性炭は広大な黒いハニカム（蜂の巣）のように見え、その非常に微細な多孔質構造は、小さなオゾン分子を捕捉することができる。

But this material still needs help to capture other pollutants like hydrogen sulfide, chlorine, and ammonia.

しかしこの素材は、硫化水素、塩素、アンモニアといった他の汚染物質を捕捉するためには、まだ助けを必要としている。

For these threats, we need to combine the activated carbon with some simple chemistry. If the pollutant is acidic, we can infuse the filter with a basic chemical.

こうした脅威に対しては、活性炭と簡単な化学薬品を組み合わせる必要がある。汚染物質が酸性の場合は、フィルターに塩基性の化学薬品を注入すればよい。

Then when the two meet, they react and the gas is trapped.

そして2つが出会うと反応し、ガスが閉じ込められる。

Similarly, we can use acids to trap basic pollutants.

同様に、酸を使って塩基性汚染物質を捕捉することもできる。

Even with the right mask, it's still smart to check air quality indicators and to stay indoors when the threat level is high.

適切なマスクをしていても、空気の質の指標をチェックし、脅威レベルが高いときは屋内にとどまるのが賢明だ。

And just like a mask, you'll want to make sure your house is well sealed.

マスクと同じように、家も密閉性を高めたいものだ。

You can do this by closing windows, turning off fans that vent outside, and using HEPA filter equipped air purifiers or their cheaper DIY cousin, the Corsi-Rosenthal box.

窓を閉め、外に排気するファンを止め、HEPAフィルター搭載の空気清浄機か、より安価なDIYの同類であるコルシ・ローゼンタール・ボックスを使うことだ。

Following these guidelines can help us breathe easy as we work on preventing these pollutants in the first place.

これらのガイドラインに従うことで、私たちはこれらの汚染物質を未然に防ぐ努力をしながら、安心して呼吸することができる。

Speaking of pollutants, why isn't there a better way to recycle plastic? Explore how recycling guidelines were designed to be confusing and what we can do to fix them with this video.

汚染物質といえば、プラスチックのリサイクルにはなぜもっと良い方法がないのだろう？このビデオでは、リサイクルのガイドラインがいかに混乱を招くように設計されているか、そしてそれを修正するために私たちに何ができるかを探る。

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