Name: TED-ED】電池のしくみ - アダム・ジェイコブソン
Uploaded: 2015-05-22T08:57:50.000Z
Duration: 4 min 20 s

おそらく、その気持ちはお分かりでしょう。

Your phone utters  its final plaintive "bleep"

あなたの携帯電話は、その最終的なplintive "bleep"を口にします。

In that moment, you may feel more like throwing your battery across the room

その時はバッテリーを部屋に投げつけたくなるかもしれません。

しかし、バッテリーは科学の勝利です。

They allow smartphones  and other technologies to exist

スマートフォンなどの技術が存在することを可能にしています。

without anchoring us  to an infernal tangle of power cables.

私たちを地獄のようなケーブルの絡まりに固定することなく。

Yet even the best batteries will diminish daily,

それでも最高のバッテリーでも日に日に減っていきます。

slowly losing capacity  until they finally die.

最終的に死ぬまでゆっくりと容量を失っていく。

では、なぜこうなってしまうのか。

and how do our batteries even store so much charge in the first place?

そもそもバッテリーはどうやってこんなに充電しているんだ？

It all started in the 1780s with two Italian scientists,

1780年代に2人のイタリア人科学者から始まった。

ルイジ・ガルヴァーニとアレッサンドロ・ボルタ

Legend has it that as Galvani was studying a frog's leg,

伝説によると、ガルヴァーニはカエルの足を研究していたという。

he brushed a metal instrument  up against one of its nerves,

彼は金属製の楽器を神経に当てていた

ガルバニはこの動物の電気と呼んでいました。

believing that a type of electricity was stored in the very stuff of life.

電気の一種が生活そのものに蓄えられていたと信じています。

しかし、ヴォルタは反対した。

arguing that it was the metal itself that made the leg twitch.

足を痙攣させたのは金属そのものだと主張しています

The debate was eventually settled with Volta's groundbreaking experiment.

議論は結局、ボルタの画期的な実験で決着がつきました。

He tested his idea with a stack of alternating layers of zinc and copper,

彼は、亜鉛と銅を交互に重ねたスタックを使って、自分のアイデアをテストしました。

separated by paper or cloth soaked in a salt water solution.

塩水に浸した紙や布で分離したもの。

What happened in Volta's cell is something chemists now call oxidation and reduction.

ヴォルタの細胞で起こったことは、化学者が今、酸化と還元と呼んでいるものです。

The zinc oxidizes, which means it loses electrons,

亜鉛が酸化するということは、電子を失うということです。

which are, in turn, gained by the ions in the water in a process called reduction,

還元と呼ばれるプロセスで水の中のイオンによって得られる、順番に。

Volta would have been shocked  to learn that last bit.

ヴォルタは、最後のちょっとしたことを知ってショックを受けただろう。

He thought the reaction  was happening in the copper,

銅の中で反応が起きていると思ったそうです。

None the less,  we honor Volta's discovery today

いずれにしても、私たちは今日、ボルタの発見に敬意を表します。

by naming our standard unit  of electric potential "the volt."

電位の私たちの標準単位を命名することによって。

This oxidation-reduction cycle creates a flow of electrons between two substances

この酸化還元サイクルは、2つの物質の間に電子の流れを作ります。

and if you hook a lightbulb  or vacuum cleaner up between the two,

と、間に電球や掃除機をひっかけると

あなたはそれに力を与えます。

Since the 1700s, scientists have improved on Volta's design.

1700年代以降、科学者たちはボルタの設計を改良してきました。

They've replaced the chemical solution with dry cells filled with chemical paste,

彼らは、化学溶液を化学ペーストを充填した乾電池に置き換えています。

A metal oxidizes,  sending electrons to do some work

金属が酸化して電子を送って仕事をする

before they are regained  by a substance being reduced.

物質が還元されて元に戻る前に。

But any battery has a finite  supply of metal,

しかし、どんな電池でも金属の供給量は有限です。

and once most of it has oxidized,  the battery dies.

そして、そのほとんどが酸化してしまうと、バッテリーは死んでしまいます。

So rechargeable batteries give us  a temporary solution to this problem

充電式電池は、この問題を一時的に解決してくれます。

by making the oxidation-reduction  process reversible.

酸化還元プロセスを可逆的にすることで

Electrons can flow back  in the opposite direction

電子は逆方向に流れることができる

Plugging in a charger draws  the electricity from a wall outlet

充電器を差し込むとコンセントから電気を引く

that drives the reaction  to regenerate the metal,

金属を再生するための反応を促進する。

making more electrons available  for oxidation the next time you need them.

酸化のために、より多くの電子を利用できるようにすることで、次に電子が必要になったときに、より多くの電子を利用できるようにすることができます。

But even rechargeable batteries  don't last forever.

しかし、充電式電池でも、いつまでも持つわけではありません。

Over time, the repetition of this process causes imperfections

時間が経つにつれて、このプロセスの繰り返しが不完全さの原因となります。

and irregularities in the metal's surface that prevent it from oxidizing properly.

金属の表面にある凹凸が、適切な酸化を妨げています。

The electrons are no longer available to flow through a circuit

電子が回路を流れることができなくなります。

とバッテリーが死んでしまいます。

日常的に使用する充電池の一部

will die after only hundreds  of discharge-recharge cycles,

は、わずか数百回の放電・充電サイクルの後に死んでしまいます。

while newer, advanced batteries can survive and function for thousands.

しかし、より新しい、高度なバッテリーは、数千年もの間、生き残り、機能することができます。

Batteries of the future  may be light, thin sheets

未来の電池は軽くて薄いシートかもしれない

that operate on the principles  of quantum physics

量子物理学の原理に基づいて動作する

and last for hundreds  of thousands of charge cycles.

と数十万回の充電サイクルのために持続します。

But until scientists find a way  to take advantage of motion

しかし、科学者が動きを利用する方法を見つけるまでは

to recharge your cell battery, like cars do,

を使って、車のようにセルバッテリーを充電します。

or fit solar panels  somewhere on your device,

または、あなたのデバイスのどこかにソーラーパネルを装着します。

rather than expending  one battery to charge another

is your best bet to forestall  that fatal "bleep."

は、その致命的な"bleep."を防ぐためにあなたの最善の策です。