Если бы Джордж Фостер, казненный в 1803 году, проснулся на лабораторном столе, это было бы очень унизительно. Перед увлеченной и слегка испуганной лондонской толпой итальянский ученый, словно шоумен, присоединял к заднему проходу Фостера электрод.
Кто-то в аудитории подумал, что Фостер
Тело Фостера
Гальвани заблуждался. Животного электричества не существует. Невозможно вернуть повешенное тело к жизни, и монстр Виктора Франкенштейна безопасно остается в мире художественной литературы. Но ошибка пошла на пользу науке. Ученый показал свои эксперименты другу и коллеге Алессандро Вольте, а у того оказалась лучше развита интуиция. Важно не то, осознал Вольта, что плоть лягушки животного происхождения, а то, что в ней содержатся жидкости, которые проводят электричество и позволяют заряду проходить между разными видами металла. Когда два металла соединяются — скальпель Гальвани касается медного крюка, на котором висят лапки, — контур замыкается, и химическая реакция заставляет электроны двигаться.
Вольта экспериментировал с разными сочетаниями металлов и разными заменителями лягушачьих лап. В 1800 году он показал, что можно генерировать постоянный ток, если сложить листы цинка, меди и пропитанного соленой водой картона. Так появилась батарея.
Как и его друг Гальвани, Вольта подарил миру новое слово — «вольт». А еще он подарил нам изобретение, которым вы, может быть, пользуетесь прямо сейчас, если слушаете аудиокнигу или читаете на планшете. Такие портативные устройства возможны только благодаря батареям. Представьте себе на секунду мир без батарей: мы заводили бы машины заводной ручкой и путались в проводах для пульта управления телевизором.
Прозрение Вольты принесло ему поклонников, а Наполеон даже даровал графский титул. Впрочем, созданная им батарея оказалась не слишком удобной, во всяком случае, поначалу: металл подвергался коррозии, соленая вода протекала, ток сохранялся недолго, ее нельзя было перезарядить. Лишь в 1859 году появился первый перезаряжаемый аккумулятор, сделанный из свинца, диоксида свинца и серной кислоты. Он получился объемным и тяжелым, а кислота выплескивалась, когда батарею переворачивали, но при этом полезным. Та же базовая конструкция по-прежнему запускает наши машины. Первые знакомые нам современные «сухие» батареи созданы в 1886 году, а следующий большой прорыв последовал спустя целое столетие в Японии.
В 1985 году Акира Ёсино запатентовал литийионную батарею, производство которой Sony позже поставила на коммерческую основу[472]. Исследователям очень хотелось заставить легкий и высокореактивный литий работать в батарее. Литийионные батареи могли вместить большую мощь в маленьком объеме. К сожалению, литий имеет неприятное свойство взрываться под воздействием воздуха и воды, поэтому потребовалась хитрая химия, чтобы сделать его довольно стабильным.
Без литийионных батарей мобильные телефоны, вероятно, приживались бы гораздо медленнее. Вспомните, как выглядели передовые технологии в этой области, когда Ёсино подал заявку на патент. Motorola только что выпустила первый в мире мобильный телефон DynaTAC 8000x, который клиенты ласково называли «кирпичом». Он весил почти килограмм, а говорить по нему удавалось всего полчаса[473].
Технологии, лежащие в основе литийионных батарей, безусловно, развиваются. Ноутбуки 1990-х годов были громоздкими и быстро разряжались, а сегодняшние тонкие портативные устройства способны выдержать долгий авиаперелет. Тем не менее время работы батарей улучшается намного медленнее, чем другие элементы ноутбуков, например объем памяти и мощность процессора[474]. Где же легкая и дешевая батарея, которая заряжается за несколько секунд и не портится от постоянного использования? Мы по-прежнему ее ждем.