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You probably know the feeling.
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。
and cuts out in the middle of your call.
と電話の途中で切り出す。
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。
than singing its praises,
その賛美を歌うよりも
but batteries are a triumph of science.
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。
So why does this happen,
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。
Luigi Galvani and Alessandro Volta,
ルイジ・ガルヴァーニとアレッサンドロ・ボルタ
and a frog.
とカエルが出てきました。
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
making the leg muscles jerk.
脚の筋肉をピクピクさせる
Galvani called this animal electricity,
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。
But Volta disagreed,
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。
producing hydrogen gas.
水素ガスを製造しています。
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。
rather than the solution.
解決策というよりも
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
you'll give it power.
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。
but the principle is the same.
が、原理は同じです。
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
with the application of electricity.
電気の応用で
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。
and the battery dies.
とバッテリーが死んでしまいます。
Some everyday rechargeable batteries
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。
plugging your charger into the wall,
充電器を壁に差し込む
rather than expending one battery to charge another
掛かっても掛からなくても
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。