二維材料於密碼學的應用

美國紐約大學電機系的Davood Shahrjerdi教授的實驗室利用精準的製程控制,製作出具有2048個像素且0、1完全隨機分配的二維材料二硫化鉬陣列,研究結果發表於美國化學協會的 ACS Nano 期刊。其工作原理很簡單,在2048個像素上,每一個位置都代表0或1,也就是說有2的2048次方種組合。每一片二硫化鉬被製造出來時,每個像素到底會是0還是1都是隨機的,利用光學技術讀取就可以知道每一片上面的0 1分佈,快速且簡易。

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智慧太陽能窗戶

■遇熱變色(Thermochromism)是一存在於某些材料的物理現象。材料在不同溫壓會以不同相存在,不同相的光學性質各有不同,遇熱變色的材料對光的穿透及反射率會因為溫度改變而跟著改變。美國國家再生能源實驗室利用這個現象研發出一種智慧窗戶,窗戶本身為透明無色,但當太陽光照射使溫度上升時,表面的特殊塗料會變得不透明,且可以發電,能幫助調節建築物室內溫度及節能減碳。

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聚焦電子束調控二硫化鉬能隙

■科學家再次突破了人類對二維材料的掌控力,做出 1.81eV 到 1.42eV 之間的二維二硫化鉬(MoS2)。他們以具半導體的 2H 結構作為基底,在 2H 結構上製作做出具有週期性的奈米 1T 結構,這些沒有能隙的 1T 結構規律的散佈在 2H 基底上就像一個個位能井(Quantum well)。藉由控制 1T 在 2H 中的分布及大小,便可以做出能隙在 1.81eV 到 1.42eV 之間的二維二硫化鉬。

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2050擺脫石化燃料不是夢 (下)

■人類如果真的在2050年完全擺脫石化燃料會是什麼光景呢?在本系列(上)曾提及,此項研究針對的139個國家(幾乎包含全世界所有的能源使用)在2012年的能源需求為12兆瓦(12TW),依照當今能源供應的比例,到2050年能源需求會成長至20兆瓦(20TW)。

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我要降十度!

■美國University of Colorado in Boulder的材料學家Xiaobo Yin跟他的合作夥伴開發出了一種新材料。這個材料的概念是先吸收物體所發射出來的熱輻射,然後把這些吸收到的熱量以紅外線的形式放出去。關鍵在於放出的遠紅外線幾乎不落在空氣分子會吸收的範圍,所以這些遠紅外線不會被空氣分子吸收,自然也不會加熱空氣分子,而可以把這些多餘的熱量直接一路排到外太空去。

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RSA加密法遇上量子電腦

■通訊和情報一直是商業和國防最重要的一環,而加密是其中的核心。二十世紀末以來, RSA加密法憑藉著古典電腦難以企及的複雜度變得日趨流行,安全性高。但對於特定的計算工作,量子電腦的計算力遠遠超越古典電腦,這是否會對你我日常都在使用的RSA加密造成威脅呢?回答問題前,先讓我們看看RSA和量子電腦背後分別有些什麼。

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量子識別:不用密碼的防偽

■密碼學是門重要的學科,在每個人生活中都佔有一席之地。不只在登入帳號密碼,幾乎在網路上的一舉一動,我們都無意識地進行了加密和解密。在通訊之外,防偽也是加密的重要應用之一,除了密碼外,最典型的例子是鈔票和證件的防偽圖騰。在電子裝置中,生物識別越來越熱門。相較之下,非生物產品因為變化大和容易被分析等因素,尚未出現廣泛使用的防偽標準。因此,英國物理學家提出「量子識別」的概念,並證明其可行性。

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走得越多,就越瘦嗎?每日步行數與肥胖的關係

大約是2009-2010年開始,智慧型手機開始利用內建的傳感器(加速度計、陀螺儀)來記錄我們每天的運動量。最近發表在「自然」期刊上的一篇研究,利用大數據來進行運動與健康相關的研究。研究團隊向Azumio公司取得了71萬7,527個不具名使用者所累積的六千八百萬天的資料來進行分析。當研究團隊把族群每日平均步數與族群活動量級距和不同族群的肥胖程度進行分析後發現:真正與肥胖程度相關的,不是每日平均步數,而是活動量級距。活動量級距越大,該族群肥胖的程度越嚴重。

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