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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【科學講古列車】化學的過去與未來

物理學家費曼說:「 假如人類所有的知識,都在一場大災難中毀於一旦,只有一句話能傳達給後代子孫,哪句話可以用最少的字但包含最大量的訊息呢?」費曼認為那是原子假說。原子說不僅是化學的基礎,也開啟人類探討自然的一扇門。如同原子組成所有物質,化學也幾乎構成日常生活中的一切,本講一一從食物、衣服、環境等方面來探討化學的過去與未來。

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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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導電紙

利用滾輪將離子凝膠附著在紙上,這些離子凝膠具導電性並且會滲入紙的纖維,經過適當熱處理讓溶劑揮發後,導電物質便能留在紙的纖維中。離子凝膠其實也是由高分子組成,含有導電的有機物(所以雖然說紙本身環保,但添加物還免不了有不環保的物質)。相較於其他在實驗室小規模生產的技術,利用像印刷術的滾輪進行製備能夠大量且快速生產,且離子凝膠的楊氏係數與紙接近,當紙被彎曲或捲起時,這些導電物質還能夠附著在紙上,維持其導電度。

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有機分子鏈上的鎳原子搬運工

■有機化合物在生活中遍處可見,舉凡塑膠袋、潤滑油和清潔劑等,都是有機化學工程的產物。產生純度高的有機產物是化工製程的目標也是挑戰。長久以來,常見的純化方法是分餾法,透過物理性質分離不同的化合物,這個過程緩慢且成本高。如果有一種反應,能把結構不同的有機物,通通變成相同的目標產物,那該有多好?

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【科學史沙龍】恐怖武器怎麼登上月球的:火箭的故事

■1957 年 10 月 4 日,蘇聯發射人類第一顆人造衛星史普尼克一號,從此揭開太空時代的序幕。不過將衛星送上地球軌道的火箭,在此之前已經有十幾年的演進。火箭是如何從用來殺人的戰爭機器,化身為承載人類夢想的偉大載具?曾經服務於 NASA 戈達德太空飛行中心的趙丰老師,為我們簡述火箭發展與應用的歷史。

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次10奈米世代的半導體怎麼做?

■在相同的區域放入越多的電子元件,代表同一支手機或電腦裝置能提供更強更快速的服務,因此縮小處理器中電子元件的尺寸是所有半導體大廠共同的目標。能依照國際半導體技術藍圖(ITRS)提升製造能力的公司將能獨佔市場,就像台積電排除三星公司,將在2017和2018年連續獨佔蘋果iPhone手機處理器。若要在未來的半導體節點持續保持領先,科技必須與時俱進。在這個10奈米節點以下的世代,各家製造商正積極尋求增加單位面積上電路效能的方法。

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熱整流效應

■二極體(Diode)是一個常見的電子元件,當元件通電時,電流只能從正流到負,不能從負流到正,這個現象稱為整流,中學物理也曾提及二極體是將交流電變直流電的方法之一。電流可以被整流,其他流是不是也可以呢?美國內布拉斯加大學林肯分校(University of Nebraska-Lincoln)的idy Ndao教授最近研發出給熱流用的二極體,讓熱傳往某一特定方向的速度大於反方向,並且可以在高溫下(326 °C)使用,其結果發表在 Scientific Reports 。

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