How batteries work - Adam Jacobson

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Mafalda Ferreira

You probably know the feeling.

Devem conhecer esta sensação.

Your phone utters its final plaintive "bleep"

O nosso telemóvel solta o seu lamentoso "bip" final

and cuts out in the middle of your call.

e apaga-se a meio da chamada.

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

Nessa altura, apetece-nos mais atirar com a bateria à parede

than singing its praises,

do que elogiá-la.

but batteries are a triumph of science.

Mas as baterias são um triunfo da ciência.

They allow smartphones and other technologies to exist

Permitem a existência dos Smartphones e de outras tecnologias,

without anchoring us to an infernal tangle of power cables.

sem termos que estar ligados

a um emaranhado infernal de cabos elétricos.

Yet even the best batteries will diminish daily,

Mas mesmo as melhores baterias vão diminuindo diariamente,

slowly losing capacity until they finally die.

perdendo lentamente a sua capacidade, até que acabam por morrer.

So why does this happen,

Porque é que isto acontece

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

e como é que as baterias armazenam tanta carga?

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

Tudo começou na década de 1780 com dois cientistas italianos,

Luigi Galvani and Alessandro Volta,

Luigi Galvani e Alessandro Volta,

and a frog.

e uma rã.

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

Conta-se que, quando Galvani estava a estudar a perna de uma rã,

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

esfregou um instrumento de metal num dos nervos

making the leg muscles jerk.

fazendo com que o músculo se contraísse.

Galvani called this animal electricity,

Galvani chamou-lhe eletricidade animal,

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

crendo que havia qualquer tipo de eletricidade

armazenada naquela matéria orgânica.

But Volta disagreed,

Mas Volta não concordou,

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

defendendo que tinha sido o metal a provocar a contração do músculo.

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

O debate acabou por ser resolvido com a experiência revolucionária de Volta.

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

Testou a sua ideia com uma pilha de camadas alternadas de zinco e cobre,

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

separadas por papel ou tecido embebido numa solução de água salgada.

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

O que aconteceu na pilha de Volta é aquilo a que os químicos chamam hoje

oxidação e redução.

The zinc oxidizes, which means it loses electrons,

O zinco oxida-se, o que significa que perde eletrões

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

que, por sua vez, são captados por iões na água num processo chamado redução,

producing hydrogen gas.

produzindo hidrogénio gasoso.

Volta would have been shocked to learn that last bit.

Volta teria ficado estupefacto se ouvisse esta explicação.

He thought the reaction was happening in the copper,

Ele pensava que a reação ocorria no cobre,

rather than the solution.

e não na solução.

None the less, we honor Volta's discovery today

Apesar disso, honrámos a descoberta de Volta

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

dando o nome de "volt" à unidade do potencial elétrico.

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

Este ciclo de oxidação-redução

cria um fluxo de eletrões entre as duas substâncias

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

e, se ligarmos uma lâmpada ou um aspirador entre as duas,

you'll give it power.

fornecemos-lhe energia.

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

Depois do século XVIII, os cientistas melhoraram o projeto de Volta.

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

Substituíram a solução química por células secas cheias de pasta química,

but the principle is the same.

mas o princípio é o mesmo.

A metal oxidizes, sending electrons to do some work

Um metal oxida-se, enviando eletrões para fazer um trabalho qualquer

before they are regained by a substance being reduced.

antes de serem recapturados por uma substância redutora.

But any battery has a finite supply of metal,

Mas qualquer bateria tem uma quantidade finita de metal

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

e, depois de a maior parte se ter oxidado, a bateria morre.

So rechargeable batteries give us a temporary solution to this problem

As baterias recarregáveis dão-nos uma solução temporária para este problema

by making the oxidation-reduction process reversible.

tornando reversível o processo de oxidação-redução.

Electrons can flow back in the opposite direction

Os eletrões podem voltar na direção oposta

with the application of electricity.

com a aplicação da eletricidade.

Plugging in a charger draws the electricity from a wall outlet

Ligar a um carregador capta a eletricidade de uma tomada na parede

that drives the reaction to regenerate the metal,

que provoca a reação que regenera o metal,

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

tornando disponíveis mais eletrões para oxidação, quando precisarmos deles.

But even rechargeable batteries don't last forever.

Mas mesmo as baterias recarregáveis não duram eternamente.

Over time, the repetition of this process causes imperfections

Com o tempo, a repetição deste processo provoca imperfeições e irregularidades

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

na superfície do metal que impedem uma boa oxidação.

The electrons are no longer available to flow through a circuit

Os eletrões deixam de estar disponíveis para fluírem em circuito

and the battery dies.

e a bateria morre.

Some everyday rechargeable batteries

Algumas baterias recarregáveis comuns

will die after only hundreds of discharge-recharge cycles,

morrem após umas centenas de ciclos de descarga-recarga

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

enquanto baterias mais novas e evoluídas

podem sobreviver e funcionar durante milhares de ciclos.

Batteries of the future may be light, thin sheets

As baterias do futuro poderão ser placas delgadas e leves

that operate on the principles of quantum physics

que funcionem segundo os princípios da física quântica

and last for hundreds of thousands of charge cycles.

e durem centenas de milhares de ciclos de carregamento.

But until scientists find a way to take advantage of motion

Mas enquanto os cientistas não conseguirem tirar partido do movimento

to recharge your cell battery, like cars do,

para recarregar as baterias, como acontece com os automóveis,

or fit solar panels somewhere on your device,

ou guarnecer de painéis solares os vossos aparelhos,

plugging your charger into the wall,

liguem o carregador à tomada da parede

rather than expending one battery to charge another

em vez de gastar uma bateria para carregar outra.

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

É a vossa melhor aposta para impedir aquele "blip" fatal.