Why a sausage can do what your gloves cannot - Charles Wallace and Sajan Saini

翻訳: Shigekazu Nakaya 校正: Tomoyuki Suzuki

In 2010, South Korea experienced a particularly cold winter.

2010年 韓国は非常に寒い冬を迎えました

People couldn't activate their smartphones while wearing gloves,

人々は手袋をはめたままでは スマートフォンを操作できないため

so they began wielding snack sausages—

彼らはスナックソーセージを 使い始めました—

causing one company to see a 40% rise in sausage sales.

このため ある企業はソーセージの 売上が40%増加しました

So, what could sausages do that gloves couldn’t?

ソーセージにできて手袋にできないのは なぜでしょうか？

In other words, how do touchscreens actually work?

言い換えると タッチスクリーンは どのような仕組みで機能しているのでしょうか

In 1965, the first ever touchscreen was invented

最初のタッチスクリーンは 1965年に発明され

to help British air traffic controllers efficiently update flight plans.

英国の航空管制官が飛行計画の 効率的な更新が可能になりました

However, the technology was too unwieldy and expensive for widespread use.

しかし 広い用途で使うには あまりにも操作性が悪く 高価でした

Over the following decades,

その後の数10年間

engineers further developed this technology

エンジニア達はこの技術をさらに発展させ

and experimented with alternative kinds of touchscreens.

異なる種類のタッチスクリーンの 実験を行いました

Soon, resistive touchscreens dominated the market.

そしてすぐに 抵抗膜方式タッチスクリーンが 市場を支配しました

But then, in 2007, Apple released the first iPhone.

しかし その後アップルが2007年に 最初のiPhoneをリリースしました

It was a breakthrough, yet it functioned using the same principle

それは画期的なことでしたが

as the first touchscreen: capacitance.

最初のタッチスクリーンと同じ原理に基づく 静電容量方式でした

Nowadays, capacitive and resistive touchscreens

今日 静電容量方式と抵抗膜方式 タッチスクリーンは

are two of the most common types.

もっとも一般的な方式です

Both use an external input to complete their electric circuits.

どちらも外部からの入力を利用して 電気回路がつながります

In conductive materials, electrons flow around atoms,

導電性材料では電子は 原子の周りを流れています

forming an electric current.

これが電流となります

In contrast to insulators,

絶縁体とは異なり

the electrons in conductors are weakly bound and flow easily.

導体内の電子は弱い力で拘束されており 簡単に流れます

A resistive touchscreen has two layers.

抵抗膜方式タッチスクリーンには ２つの層があります

The top is a clear, flexible material— usually plastic—

上層は透明で柔かい素材 ― —通常はプラスチックで

while the bottom is something rigid, like glass.

底層はガラスのように 硬いものでできています

These layers are coated with a conductive substance

これらの層は導電性を持った物質で コーティングされ

and separated by a thin gap.

細い隙間で区切られています

When something pushes hard enough, the layers connect,

十分に強い力で押せば これらの層が接続され

completing the electric circuit.

回路が閉じます

This causes a change in voltage that the machine’s software reacts to.

この結果 電圧が変化し マシン上のソフトウェアが反応します

Resistive touchscreens can be a little unresponsive,

抵抗膜方式のタッチスクリーンは 少し反応が鈍いこともあります

but they're generally cheap and durable,

しかし 一般的に安くて丈夫です

so they're favored for industrial or mass use.

そのため 工業用または 大量生産用には適しています

A vast majority of the touchscreens produced in 2007 were resistive.

2007年に製造されたタッチスクリーンの 大半は抵抗膜方式でした

But in the years following the iPhone’s release,

しかし iPhoneのリリースから数年後

most became capacitive.

ほとんどが静電容量方式になりました

Individual models vary, but smartphone touchscreens today

個々のモデルは様々ですが スマートフォンのタッチスクリーンは

typically consist of a protective, insulating glass exterior

通常 外側の保護用絶縁ガラスと

and an LCD screen at the bottom that produces the images you see.

内側の 画像を映すための 液晶ディスプレイから構成されています

Between the glass exterior and the LCD screen are several sheets.

外側のガラスと液晶ディスプレイの間には いくつかのシートがあります

One is lined with rows of a transparent, conductive material

そのうちのひとつは 透明な 導電性材料が横向きに並べられており

that carry an alternating electric current.

交流電流が流れています

A thin insulating layer separates these conductive lines from others

薄い絶縁層がこれらの導電線を 縦に並んだ別の導電線と分離しています

that are arranged as columns.

One on top of the other, the lines form a grid.

層が重なり合うとことで 線は格子を作り出します

The points where they intersect are called nodes.

線が交差する点はノードと呼ばれます

The phone's battery draws electrons along the first layer of lines,

携帯電話のバッテリーは １番目の層の線に沿って電子を引き込み

and some electrons accumulate at every node,

そして ある一定の電子が 各ノードに蓄積され

creating a small electric field.

小さな電界を作ります

These screens are called capacitive touchscreens

これらのスクリーンは静電容量方式 タッチスクリーンと呼ばれます

because the nodes act like capacitors by storing charge.

ノードが電荷を蓄え コンデンサのように機能するからです

They’re generally easier to use than resistive touchscreens

静電容量方式タッチスクリーンは 一般的に抵抗膜方式より操作が簡単です

because they interact directly with your finger without the application of force.

理由は 指の力を加えることなく 直接スクリーンと相互作用するためです

Your body is a great conductor and is constantly transmitting electric currents.

人の体は優れた伝導体であり 常に電流を伝えます

Why? Because about 60% of you is water.

なぜかというと 人の約60％は水だからです

Now, while chemically pure water is an insulator,

化学的に純粋な水は絶縁体ですが

most water is impure.

たいてい水は純粋ではありません

The water inside you is loaded with ions—

人体の中の水にはイオンが入っています—

atoms or molecules that have a net electrical charge.

イオンとは正味で電荷を帯びた 原子または分子のことです

So when you click on an app, your finger functions like a third electrical line.

このためアプリをクリックすると 指は３番目の電線のように機能します

It interacts with the existing electric field,

指は既存の電界と相互作用し

which induces a weak electric current that travels through your finger

指に微弱な電流が流れ

and eventually back into the phone.

最終的に電話に戻ります

This changes the amount of charge at the affected nodes.

これにより 影響を受けたノードの 充電量が変化します

And voltage measurements along the second layer of lines

２番目の層の線に沿って 電圧を測定することで

tell the phone’s microprocessor which part of the screen is being touched.

スクリーンのどの部分がタッチされているかを 電話機のマイクロプロセッサに伝えます

However, if you try using a smartphone while your hands are wet or gloved,

しかし 濡れた手や手袋をしたまま スマートフォンを操作しようとすると

you'll probably have some trouble.

いくつかの問題を生じることでしょう

Both interrupt the electrical connection between your finger and phone.

どちらの場合も 指と電話の間の電気的接続を妨げます

If water is splashed across the screen, it might trigger many underlying nodes,

スクリーン全体に水しぶきがかかった場合 その下のノードが反応し

and the phone could act like you’ve touched it in multiple places at once.

一度に複数の場所に触れたように 電話が振る舞う可能性があります

On the other hand, gloves are insulators, so the charge has nowhere to go.

一方 手袋は絶縁体なので 電荷には行き場がありません

Meanwhile, objects that conduct electricity about as well as your finger—

その一方で 指と同じように電気を通す物は―

like banana peels and certain processed meats—

例えば バナナの皮や特定の加工肉などは

can all activate the screen—

スクリーン操作が可能です―

knowledge that can come in clutch, when you’re in a pickle.

これは 困ったときに役立つ豆知識です