How batteries work - Adam Jacobson

Come funzionano le batterie - Adam Jacobson

Traduttore: Emanuela Podda Revisore: Michele Gianella

You probably know the feeling.

Probabilmente conosci la sensazione.

Your phone utters its final plaintive "bleep"

Il tuo telefono emette un ultimo, lamentoso "beep"

and cuts out in the middle of your call.

e si spegne nel bel mezzo della telefonata.

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

In quel momento vorresti lanciarlo,

than singing its praises,

piuttosto che lodarlo;

but batteries are a triumph of science.

ma le batterie sono un trionfo scientifico.

They allow smartphones and other technologies to exist

Permettono agli smartphone e alle altre tecnologie di esistere

without anchoring us to an infernal tangle of power cables.

senza ancorarci ai cavi elettrici.

Yet even the best batteries will diminish daily,

Ma giorno dopo giorno, anche le migliori batterie si consumano,

slowly losing capacity until they finally die.

perdono lentamente la carica, fino a esaurirsi completamente.

So why does this happen,

Perché questo succede?

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

E come fanno a conservare la carica?

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

Tutto iniziò nel 1780 con due scienziati italiani,

Luigi Galvani and Alessandro Volta,

Luigi Galvani e Alessandro Volta

and a frog.

...e una rana.

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

Seconda la leggenda Galvani sperimentava sulla gamba di una rana,

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

e sfiorando i nervi con un corpo metallico

making the leg muscles jerk.

i muscoli della gamba si contraevano.

Galvani called this animal electricity,

Galvani la chiamò elettricità animale,

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

credendo che l'elettricità fosse presente in ogni forma di vita.

But Volta disagreed,

Volta però non era d'accordo,

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

sostenendo che fosse lo stesso metallo ad aver fatto contrarre la gamba.

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

Il dibattito si risolse con un esperimento di Volta.

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

Testò la sua idea alternando zinco e rame

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

con carta o stoffa imbevuta di acqua salata.

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

Il risultato è il processo di ossidazione-riduzione.

The zinc oxidizes, which means it loses electrons,

Lo zinco si ossida, perdendo elettroni

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

attratti dagli ioni nell'acqua, in un processo di riduzione,

producing hydrogen gas.

producendo gas idrogeno.

Volta would have been shocked to learn that last bit.

Volta sarebbe stato scioccato nell'apprendere l'ultima parte.

He thought the reaction was happening in the copper,

Pensò infatti che la reazione fosse dovuta al rame,

rather than the solution.

piuttosto che alla soluzione.

None the less, we honor Volta's discovery today

Tuttavia, oggi omaggiamo la scoperta di Volta

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

chiamando Volt l'unità di misura del potenziale elettrico.

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

Il ciclo di ossidazione-riduzione

crea un flusso di elettroni tra due sostanze

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

e se si collega una lampadina o un'aspirapolvere,

you'll give it power.

si dà loro corrente.

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

Dal 1700 gli scienziati hanno perfezionato l'invenzione di Volta.

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

La soluzione chimica è stata sostituita da pile secche ripiene di pasta chimica,

but the principle is the same.

ma il principio è lo stesso.

A metal oxidizes, sending electrons to do some work

Il metallo si ossida, rilasciando elettroni

before they are regained by a substance being reduced.

prima che gli stessi vengano riattrati da una sostanza che si riduce.

But any battery has a finite supply of metal,

Ma ogni batteria ha una data quantità di metallo,

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

e una volta che la maggior parte si ossida, la batteria si esaurisce.

So rechargeable batteries give us a temporary solution to this problem

Le batterie ricaricabili forniscono una soluzione temporanea al problema,

by making the oxidation-reduction process reversible.

rendendo reversibile l'ossidazione-riduzione.

Electrons can flow back in the opposite direction

Gli elettroni possono fluire nella direzione opposta,

with the application of electricity.

applicando elettricità.

Plugging in a charger draws the electricity from a wall outlet

Attaccando un caricatore alla presa elettrica otteniamo elettricità

that drives the reaction to regenerate the metal,

che per reazione rigenera il metallo,

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

aumentando gli elettroni disponibili per l'ossidazione.

But even rechargeable batteries don't last forever.

Ma neanche le batterie ricaricabili durano per sempre.

Over time, the repetition of this process causes imperfections

La ripetizione di questo processo genera imperfezioni

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

e irregolarità nel substrato del metallo, che impediscono una buona ossidazione.

The electrons are no longer available to flow through a circuit

Gli elettroni non circolano più nel circuito,

and the battery dies.

e la batteria si esaurisce.

Some everyday rechargeable batteries

Alcune batterie ricaricabili

will die after only hundreds of discharge-recharge cycles,

si esauriscono dopo poche centinaia di cicli scarico-carico,

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

mentre quelle più moderne funzionano per migliaia.

Batteries of the future may be light, thin sheets

In futuro potrebbero avere la forma di sottili fogli,

that operate on the principles of quantum physics

che sfruttino i principi della fisica quantistica,

and last for hundreds of thousands of charge cycles.

e durare per centinaia di migliaia di cicli.

But until scientists find a way to take advantage of motion

Ma finché gli scienziati trovano un modo di sfruttare il moto

to recharge your cell battery, like cars do,

per ricaricare la batteria, come fanno le automobili,

or fit solar panels somewhere on your device,

o montare i pannelli solari da qualche parte,

plugging your charger into the wall,

inserire la spina,

rather than expending one battery to charge another

invece di utilizzare una batteria per caricarne un'altra

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

resta il modo migliore di prevenire il fatale "bleep".