15. 4. 2026

elektronika

Vědci našli účinnou alternativu k tradiční elektronice

FyzikaNovéVěda
Monopoly orbitálního momentu hybnosti (OAM) jsou pro orbitroniku lákavou vyhlídkou, protože OAM je ve všech směrech jednotná. To by znamenalo, že informační toky by mohly být generované v libovolném směru.

Monopoly orbitálního momentu hybnosti nabízejí velké výhody pro vznikající oblast orbitroniky. Potenciálně účinnou energetickou alternativu k tradiční elektronice.

Dlouho byly předmětem velkého teoretického zájmu. Nyní byla jejich existence prokázaná kombinací robustní teorie a experimentů ve švýcarském institutu světelného zdroje Paula Scherrera.

Zatímco elektronika využívá k přenosu informací náboj elektronu, technologie budoucnosti s menším dopadem na životní prostředí by mohla ke zpracování informací využívat jinou vlastnost elektronů. Až donedávna byla hlavním uchazečem o jiný typ „troniky“ spintronika. Zde je vlastností používanou k přenosu informace spin elektronu.

Výzkumníci také zkoumají možnost využití orbitálního momentu hybnosti (OAM) elektronů obíhajících kolem jejich atomového jádra: vznikající pole známé jako orbitronika. Toto pole je velkým příslibem pro paměťová zařízení. Hlavně proto, že velká magnetizace by mohla být potenciálně generovaná s relativně malými nabíjecími proudy, což vede k energeticky účinným zařízením. Otázkou za milion dolarů je nyní identifikace správných materiálů pro generování toků OAM, což je nezbytný předpoklad pro orbitroniku.

Nyní mezinárodní výzkumný tým vedený vědci z institutu PSI Paula Scherrera a institutu Maxe Plancka v Halleu a Drážďanech v Německu ukázal, že chirální topologické polokovy, nová třída materiálů objevená na PSI v roce 2019, má vlastnosti, díky nimž jsou vysoce praktickou volbou pro generování proudů OAM.

Chirální topologické polokovy: přímé řešení pro orbitroniku

Při hledání vhodných materiálů pro orbitroniku již byly učiněné kroky vpřed s použitím konvenčních materiálů, jako je titan. Tyto materiály mají helikální atomovou strukturu, která dává přirozenou „ručnost“ jako dvojitá šroubovice DNA a mohla by jim přirozeně poskytnout vzory nebo textury OAM, které umožňují její tok.

Atraktivní, ale nepolapitelná vyhlídka orbitálních monopólů momentu hybnosti

Existuje jedna konkrétní textura OAM, předpokládaná u chirálních topologických polokovů, která výzkumníky uchvátila: monopoly OAM. U těchto monopólů OAM vyzařuje ze středu ven jako hroty vystrašeného ježka stočeného do klubíčka.

Proč jsou tyto monopoly tak zajímavé? Je to tím, že OAM je jednotný ve všech směrech. To znamená, že je izotropní. „Toto je velmi užitečná vlastnost, protože to znamená, že toky OAM mohou být generované v libovolném směru,“ říká Schüler.

Navzdory přitažlivosti monopolů OAM pro orbitroniku zůstaly až do této nejnovější studie teoretickým snem.

Ježci se schovávají mezi teorií a experimentem

Na jejich experimentálním pozorování spočívá naděje v technice známé jako Circular Dichroism in Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy (Kruhový dichroismus v úhlově rozlišené fotoemisní spektroskopii), neboli CD-ARPES, využívající kruhově polarizované rentgenové záření ze synchrotronového světelného zdroje. Přesto mezera mezi teorií a experimentem v minulosti bránila výzkumníkům v interpretaci dat. „Výzkumníci možná měli data, ale důkazy o monopolech OAM v nich byly pohřbené,“ říká Schüler.

V ARPES světlo svítí na materiál a vyvrhuje elektrony. Úhly a energie těchto vyvržených elektronů odhalují informace o elektronové struktuře materiálu. U CD-ARPES je dopadající světlo kruhově polarizované.

„Přirozeným předpokladem je, že pokud používáte kruhově polarizované světlo, měříte něco, co je přímo úměrné OAM,“ vysvětluje Schüler. „Problém je, jak ukazujeme v naší studii, že se to ukazuje jako poněkud naivní předpoklad. Ve skutečnosti je to mnohem složitější.“

Dveře se otevírají pro zkoumání textur orbitálního momentu hybnosti v nových materiálech

Nyní, když se teorie a experiment konečně spojily, je širší výzkumná komunita vybavena prostředky pro zkoumání textur OAM napříč různými materiály a optimalizaci jejich aplikací pro orbitroniku.

Zdroj: EurekAlert, Objev byl publikován v časopise Nature Physics s otevřeným přístupem.

Nová technologie, která zločincům usnadňuje krádeže automobilů

BudoucnostTechnologieVědaZajímavosti
car, race, rallyFoto: gdakaska/Pixabay

V automobilovém průmyslu se hodně mluví o „internetu vozidel“ (IoV). Jedná se o síť automobilů a dalších vozidel, která by si mohla vyměňovat data přes internet ve snaze zvýšit autonomii, bezpečnost a efektivitu dopravy. Má to však i svá rizika, píše The Conversation.

IoV by mohl vozidlům pomoci identifikovat zátarasy, dopravní zácpy a chodce. Mohl by pomoci s určováním polohy automobilu na silnici, umožnit, aby byl automobil bez řidiče, a poskytnout snadnější diagnostiku závad. To se již do jisté míry děje u chytrých dálnic, kde je technologie využívána se záměrem co nejefektivněji řídit dálniční provoz.

Sofistikovanější IoV bude vyžadovat ještě více senzorů, softwaru a dalších technologií, které budou instalovány do vozidel a okolní silniční infrastruktury. Automobily již dnes obsahují více elektronických systémů než kdy dříve, od kamer a připojení mobilních telefonů až po informační a zábavní systémy.

Některé z těchto systémů však mohou také způsobit, že naše vozidla budou náchylná ke krádežím a zákeřným útokům, protože zločinci identifikují a následně využijí zranitelná místa v této nové technologii. Ve skutečnosti k tomu již dochází.

Obcházení bezpečnosti

car, rental, icon



Inteligentní klíče mají chránit moderní vozidla před krádeží. Stisknutím tlačítka na klíči se vyřadí imobilizér (elektronické zařízení, které chrání vozidlo před nastartováním bez klíče), což umožní jízdu s vozidlem.

Jeden ze známých způsobů, jak toto obejít, však vyžaduje ruční reléový nástroj, který oklame vozidlo, aby si myslelo, že inteligentní klíč je blíže, než je.

Vyžaduje to spolupráci dvou osob, z nichž jedna stojí u vozidla a druhá v blízkosti místa, kde se klíč skutečně nachází, například před domem jeho majitele. Osoba v blízkosti domu použije nástroj, který dokáže zachytit signál z klíčenky a následně jej přenést do vozidla.

Reléové zařízení k provedení tohoto druhu krádeže lze nalézt na internetu. Na ochranu proti nim lze klíče od auta umístit do Faradayových sáčků nebo klecí, které blokují jakýkoli signál vysílaný klíči.

V současné době se však stále častěji používá pokročilejší metoda útoku na vozidla. Jde o tzv. „útok vstřikováním do sítě CAN (Controller Area Network)“, který funguje tak, že se naváže přímé spojení s vnitřním komunikačním systémem vozidla, sběrnicí CAN.

Hlavní cesta ke sběrnici CAN vede pod vozidlem, takže se k ní pachatelé snaží získat přístup přes světla v přední části vozidla. K tomu je třeba odejmout nárazník, aby bylo možné do systému motoru vložit vstřikovač CAN.

Zloději pak mohou odesílat falešné zprávy, které vozidlo oklamou a imobilizér vyřadí z provozu. Jakmile získají přístup do vozidla, mohou nastartovat motor a odjet.

Přístup nulové důvěry


S vyhlídkou na potenciální epidemii krádeží vozidel zkoušejí výrobci nové způsoby, jak tuto nejnovější zranitelnost co nejrychleji překonat.

Jedna ze strategií spočívá v tom, že se nedůvěřuje žádným zprávám, které vozidlo přijímá, což se označuje jako „přístup nulové důvěry“. Místo toho je třeba tyto zprávy odesílat a ověřovat. Jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout, je instalace hardwarového bezpečnostního modulu do vozidla, který funguje tak, že generuje kryptografické klíče umožňující šifrování a dešifrování dat, vytváří a ověřuje digitální podpisy ve zprávách.

Tento mechanismus je automobilovým průmyslem stále častěji implementován do nových vozů. Jeho zabudování do stávajících vozidel však není z časových a finančních důvodů praktické, takže mnoho automobilů na silnicích zůstává zranitelných vůči útoku CAN injection.

Internet vozidel

smart home, house, technology touch screen

Jedním z příkladů zneužívání internetu vozidel je použití „vzdáleného spuštění kódu“ k doručení škodlivého kódu do počítačového systému vozidla. V jednom z hlášených případů v USA byl systém infotainmentu použit jako vstupní bod pro útočníky, přes který mohli vložit svůj vlastní kód. Ten odesílal příkazy fyzickým součástem vozů, jako je motor a kola.

Takový útok má zjevně potenciál ovlivnit fungování vozidla a způsobit havárii – nejde tedy jen o ochranu osobních údajů obsažených v informačním a zábavním systému. Útoky tohoto druhu mohou využívat mnoho zranitelných míst, jako je internetový prohlížeč vozidla, USB klíče, které jsou do něj zapojeny, software, který je třeba aktualizovat, aby byl chráněn proti známým útokům, a slabá hesla.

Všichni řidiči vozidel s informačním a zábavním systémem by proto měli dobře znát základní bezpečnostní mechanismy, které je mohou ochránit před pokusy o hackerský útok.

Je třeba najít rovnováhu mezi výhodami internetu vozidel, jako je bezpečnější jízda a zvýšená schopnost získat zpět automobily po jejich odcizení, a těmito potenciálními riziky.

Všichni se připravte, Zemi pokryje magnetická bouře

NovéTOP 10Zajímavosti

Magnetická bouře se očekává 17. září

17. září, se podle předpovědi Laboratoře sluneční astronomie, očekává slabá magnetická bouře úrovně G1. 16. a 18. září bude magnetosféra Země rušená. Vědci také předpovídají čtyřdenní magnetickou bouři od konce září, napsal Teleport2001.

V klasifikaci magnetických bouří je pouze pět úrovní – od G1 do G5. Předpokládá se, že slabá bouře může mít menší dopad na provoz energetických systémů a také ovlivnit migrační trasy ptáků a zvířat. Silnější bouře způsobují narušení navigačních systémů, krátkovlnnou komunikaci a výpadky proudu v průmyslových sítích.

Laboratoř rentgenové astronomie Slunce poznamenala, že večer 26. srpna došlo k největšímu výbuchu aktivity za posledních několik měsíců – byl zaznamenán významný nárůst frekvence a síly slunečních erupcí.


Magnetická bouře, v případě Země i geomagnetická bouře, je narušení magnetického pole planety Země silným proudem nabitých částic unikajících vysokou rychlostí ze Slunce. Tento proud částic se uvolňuje při mohutných explozích žhavého plazmatu na povrchu Slunce při tzv. slunečních erupcích.

Během bouřky se silně naruší část zemské atmosféry (ionosféra), která je zodpovědná za odrazy rádiových elektromagnetických vln v pásmu krátkých vln. Během intenzivních bouřek může dojít až k úplnému znemožnění šíření a odrazů elektromagnetických vln od ionosféry. Může narušit komunikaci se satelity na oběžné dráze Země, případně způsobit nepřesnou lokalizaci cílů globálního družicové polohového systému.

Zdroj: teleport2001



Jak funguje elektronický odpad

TechnologieTOP 10

Elektronický odpad je termín používaný k popisu vyřazené elektroniky a elektrických produktů. V posledních několika desetiletích světová poptávka po přístrojích přesáhla hranici a nevyhnutelně se začalo hromadit více odpadu. Jak se rušné ekonomiky Číny a Indie modernizují a sledují spíše západní trendy, celosvětová generace elektronického odpadu dosáhla astronomických rozměrů, píše server howstuffworks.com.

Vzpomeňte si na chvíli na procesí počítačů, televizí, mobilních telefonů, rádií, herních konzolí a hudebních přehrávačů, které vám v průběhu let prošly rukama. A co nekonečný proud výrobků, jako jsou vysavače, mikrovlnky, fény, elektrické zubní kartáčky, budíky, lampy a sekačky na trávu, které přicházejí a odcházejí z vašeho života? To je jen několik příkladů zařízení, která jsou součástí rostoucího fenoménu známého jako elektronický odpad.

Co se tedy stane se vším tím e-odpadem? Elektronický odpad obsahuje bonanzu toxických a nebezpečných složek, které jsou v současné době z velké části odváženy na skládky. Velká část zbývajících části se vyváží do rozvojových zemí, kde mnoho dělníků pracujících v nebezpečných a neregulovaných podmínkách tento elektronický odpad recykluje. Práce, kterou tito dělníci vykonávají, i když poskytuje určité suroviny, které lze znovu použít, má některé vážné důsledky.

Dělníci v Lagosu v Nigérii vykládají dovezené televizory a počítačové monitory, z nichž většina bude odeslána na místní skládky. Odtud budou vyčištěny k recyklaci a poté spáleny.

V současné době si teprve začínáme uvědomovat, jak vážné jsou tyto důsledky. Dlouhodobé vystavení malým dávkám toxinů je méně pochopeno než účinky těchto toxinů ve větších dávkách. S největší pravděpodobností je nebezpečné trávit dny dotykem úlomků toxických kovů, jako je olovo a rtuť. Zdravý rozum znamená, že vdechování výparů z chemikálií zpomalujících hoření a vysoce korozivních kyselin není dobrý nápad. A vypouštění vedlejších produktů tohoto recyklačního procesu do zdrojů pitné vody nemůže být dobré pro nikoho.

Výsledkem je, že lidé si těchto podmínek začali všímat a v poslední době se prosadilo několik iniciativ na ochranu životního prostředí a lidského zdraví. Vlády z celého světa přijímají předpisy omezující e-odpad a každý den se objevuje stále větší počet průmyslových vylepšení.

Zdroj: howstuffworks.com

Přehled ochrany osobních údajů

Tyto webové stránky používají soubory cookies, abychom Vám mohli poskytnout co nejlepší uživatelský zážitek. Informace o souborech cookie se ukládají ve vašem prohlížeči a plní funkce, jako je rozpoznání, když se na naše webové stránky vrátíte a pomáhají našemu týmu pochopit, které části webových stránek považujete za nejzajímavější a nejužitečnější.


Warning: Undefined array key "sssp-ad-overlay-priority" in /data/web/virtuals/326454/virtual/www/wp-content/plugins/seznam-ads/includes/class-seznam-ssp-automatic-insert.php on line 276