Budeme mít „limitní“ elektroniku? 24. března 2011 Elektronika nás dnes obklopuje na každém kroku, a to doslova. Přitom je to jen asi sto let, kdy například začaly pracovat elektronky v prvních radiových vysílačích a přijímačích. A jen zhruba šedesát let, kdy začaly pracovat první sálové počítače, tranzistorová radia atd. Každý rok pak elektronické součástky byly stále menší a menší a přitom stále výkonnější a výkonnější. To umožnilo konstrukci „osobních“ přístrojů pro mobilní sítě, GPS atd. Ovšem vše má své meze. Z fyzikálních důvodů nelze např. konstruovat čipy pracující s funkčními částmi na úrovni atomů a jejich „částí“. Narážíme takto na nepřekročitelné meze, kdy cesta mikroelektroniky směrem k menším součástkám už nebude fyzikálně možná, dostaneme se k určité mezi, k limitním velikostem. Anebo ne? Základní výzkum dnes přece jen připouští nové možnosti další miniaturizace (kapacity při stejném objemu) a zvyšování výkonu (pamětí). Jde o novou oblast tzv. spintroniky založené na využívání spinu elektronů. V čem je podstata? Velmi zhruba lze říci, že zatímco klasické elektronické součástky a systémy pracují na základě usměrňování toku „celých“ elektronů a využívání jejich nábojů, spintronické systémy mají pracovat na základě usměrňování jen částí elektronů, vlastně jejich vlastnosti zvané spin. Spinem se rozumí specifická vlastnost elektronu „otáčet se“ kolem své osy, jako setrvačník. Uvozovky jsou namístě, protože v klasické částicové fyzice je elektron bodovou částicí, má nulový poloměr, a tedy i nulový moment setrvačnosti, tak jaképak otáčení (z hlediska klasické fyziky). Podstata spinu je v tom, že elektron se jeví tak, jakoby měl osy symetrie, podél kterých se jeví stejným způsobem, tzn. jakoby se otáčel kolem své osy. Podobně můžeme otáčet třeba pravidelným trojbokým hranolem kolem jeho výškové osy a vidět vždy po otočení o 120 stupňů celou boční stěnu hranolu, která je stejná jako zbývající dvě. Současně nutno připojit, že otáčení spojené se spinem může být jen skokové, nemůže se měnit plynule, ale pouze do „symetrických“ poloh (další vlastnost spinu, která nemá v klasické fyzice obdobu). Spin určující polohu osy rotace (osy symetrie v klasické představě) tak udává, kolik poloh osa symetrie má, znaménko spinu pak odpovídá směru osy rotace. A nutno dodat, že nejen elektron, ale každá subatomární částice má svůj charakteristický spin, své spinové číslo. Toto číslo může být celočíselné (pak má částice lichý počet os symetrie), anebo i poločíselné (a pak částice sudý počet os symetrie, např. elektron ma spin +1/2 a -1/2). Uvážíme-li, že při kolizích subatomárních částic dochází také k zániku jedněch a vzniku jiných částic, pak zjevně dostáváme i částice s jiným spinem po kolizi než před ní. A proto se nabízí uvažovat a realizovat prostředky ovlivňování spinu a využívat ho k záznamu informací. Jako dosud běžně mluvíme o pohybu, přenosu elektronů v elektronice, lze nyní mluvit o přenosu spinu ve spintronice. Z výše uvedeného je zjevné, že spintronika má obrovský růstový potenciál. Lze totiž odhadnout, že spintronické elementy by mohly být nejen menší (při stejné kapacitě) než ty elektronické, ale i univerzálnější, kompaktnější v tom smyslu, že by mohly zajišťovat více funkcí současně, např. funkci procesoru (pro zpracování) i paměti (pro uložení) informací. Z povahy spinu plyne, že paměť na bázi spinu by nemusela být napájena energií, což přirozeně dále takové paměti výrazně zlevní. Dalším důležitým momentem je skutečnost, že spintronika může pracovat i s nemagnetickými, tedy i nekovovými materiály, což opět souvisí s dalším zlevněním proti současné elektronice (nehledě na omezený výskyt kovových ložisek na zemi). Spintronika si možná vystačí jen s uhlíkovými atomy, kterých je všude dostatek. Opět potenciál pro další zlevnění součástkové báze zítřka. Pro někoho může být tento výhled zajímavý už dnes, ale současně je vidět, že práce v rozvoji spintroniky jsou zatím stále ještě v oblasti základního výzkumu a že aplikovaný výzkum v tomto směru má ještě celou cestu před sebou. Přiovnáme-li to k rozvoji elektroniky, pak je dnešní spintronika asi tak daleko jako elektronika v 2. polovině 19. století. Proto má smysl stále rozvíjet i současnou elektroniku, jejíž potenciál také není dosud vyčerpán. Kategorie Pro študáky středních škol Zobrazeno: 7300
11. srpna 2026 Video reportáže z TECHNOhrátek hlásí rekordní statistiky – ve sledovanosti vede suverénně Třemošnice Tradiční tečkou za každou akcí TECHNOhrátek jsou videoreportáže, které umisťují organizátoři na facebookový profil projektu. Tyto, zhruba dvě a půl minuty dlouhé snímky pořizované prostřednictvím „chytrého“ telefonu, ilustrují už od roku 2016 průběh, atmosféru a nejdůležitější události. Zajímavé údaje poté následně poskytují počty mladých respondentů, kteří sledují videoreportáže z jednotlivých středních odborných škol. „Ačkoliv mnozí vyznavači sociálních sítí zastávají názor, že pro teenagery…
11. srpna 2026 Sledované TECHNOhrátky obrazem, slovem i písmem Ačkoliv TECHNOhrátky letos absolvují už svou čtrnáctou sezonu, stále jsou pravidelnou součástí obsahu (nejen) regionálních médií v Pardubickém kraji. Také v prvním pololetí 2026 vykázal monitoring společnosti Mediabord po osmi uskutečněných akcích sedmašedesát výstupů v televizi, rozhlase, tisku i online médiích. Pohledem statistiky odvysílaly televize V1 a OIK pět původních reportáží, čtyřikrát zazněly informace v éteru prostřednictvím ČRo – Pardubice, třiadvacet článků nabídla tištěná média (nejčastěji…
6. srpna 2026 AI VE VÝUCE PRAKTICKY – workshop pro pedagogy, 7.10.2026 Praha Vážení pedagogové, chcete zapojit umělou inteligenci do výuky bezpečně, smysluplně a s jasným přínosem? Zveme vás na celodenní praktický workshop, na kterém proměníte teorii v konkrétní materiály přímo pro vaše hodiny! Kdy a kde se sejdeme? Co vás na workshopu čeká? Co si odnesete do praxe? Důležité informace: Jak se přihlásit? Vyplňte prosím přihlášku co nejdříve: Přihláška: AI ve výuce prakticky: workshop pro…
6. srpna 2026 Workshop DESIGN THINKING pro pedagogy, 22.9.2026, Praha Vážení pedagogové, hledáte nové způsoby, jak inspirovat studenty a rozvíjet jejich kreativní myšlení a schopnost řešit problémy? Chcete se naučit metodu, která vám pomůže objevovat nové a atraktivní cesty ve výuce? Srdečně vás zveme na praktický workshop Design Thinking, který vám poskytne ucelený pohled na tuto moderní metodiku a ukáže, jak ji efektivně využít nejen ve vaší pedagogické praxi. Co je Design…
5. srpna 2026 Z dílen do světa – z Francie do České Třebové (SŠTD) V termínu 14. 6. – 20. 6. 2026 nás potěšila návštěva partnerské delegace z francouzského Bourges. Skupina 2 truhlářských mistrů a 8 studentů ze školy Lycée Jean de Berry přijela do naší školy, aby společně se zdejšími žáky navázala na úspěšnou spolupráci z předchozích výměn v rámci programu Erasmus+. Tentokrát přišla řada na nás, abychom ukázali, co náš kraj a škola nabízejí. Těžištěm návštěvy byla společná…
5. srpna 2026 Předávání výučních listů SŠTD Česká Třebová Dva týdny po tom, co naši školu opustilo přes 120 čerstvých maturantů – ajťáků, dopraváků, elektrotechniků a nábytkářů, jsme rozdávali výuční listy. Ve čtvrtek 18. 6. 2026 jsme se opět sešli v našem novém společenském sále na Skalce, abychom rozdali výuční listy více než šedesáti elektrikářům, truhlářům a strojním mechanikům. Za přítomnosti hostů, zástupců firem, rodin a přátel absolventů a samozřejmě nemalého počtu pedagogů se…
4. srpna 2026 Když děti mají prázdniny, školy se mění. Kraj pokračuje v modernizaci školství Zatímco si školáci užívají letní prázdniny, ve školách a dalších školských zařízeních napříč Pardubickým krajem pokračují stavební práce. Vedle rozsáhlých víceletých projektů probíhá také řada menších rekonstrukcí a modernizací. Pardubický kraj tak pokračuje v systematických investicích do kvalitního a moderního vzdělávání. „Ve školách vznikají nové odborné učebny, modernizují se dílny, zlepšuje se energetická náročnost budov i jejich bezbariérovost. Každý projekt má svůj konkrétní přínos, ale…
4. srpna 2026 Školní výuka v praxi: žáci tvoří pro Pardubický kraj Pardubický kraj dlouhodobě podporuje rozvoj talentovaných mladých lidí. Jedním z příkladů je spolupráce s ateliéry fotografie a grafického designu Gymnázia a grafické střední odborné školy Přelouč, která propojuje výuku s reálnou praxí. „Těší mě, že díky projektům Pardubického kraje mohou žáci našich středních škol získávat cenné praktické zkušenosti. Spolupráce s Gymnáziem a grafickou střední odbornou školou Přelouč ukazuje, že když se propojí vzdělávání s reálnou praxí, vznikají kvalitní…