Sussexin yliopiston johtamat tutkijat uhmaavat 1800-luvun fysiikan lakeja ja ovat kehittäneet magneettisen diodin konseptin. Tutkimuksen tulokset ovat ristiriidassa vakiintuneiden magneettikytkentöjen kanssa, jotka ovat lähtöisin Faradayn ja Maxwellin perusteista.
Tutkijatohtori Jordi Prat-Camps on ensimmäistä kertaa osoittanut, että kahden magneettisen elementin välinen kytkentä voidaan tehdä erittäin epäsymmetriseksi. Itävallan tiedeakatemian ja Innsbruckin yliopiston kollegoiden kanssa toteutettu tutkimus repii fysiikan sääntöjä osoittamalla, että yksi magneetti voidaan kytkeä toiseen ilman, että kytkentä tapahtuu vastakkaiseen suuntaan.
- Olemme luoneet ensimmäisen laitteen, joka käyttäytyy kun diodi magneettikentille. Jos saavutuksella olisi alalle vaikka miljoonasosan vaikutus kuin vastaavilla sähköisillä diodeilla, se olisi erittäin vaikuttavaa, kuvaa Prat-Camps.
Tutkijoiden mukaan menetelmällä saattaa olla mahdollista parantaa langattomien tehonsiirtoteknologioiden suorituskykyä esimerkiksi puhelimien, kannettavien tietokoneiden ja jopa autojen akkujen latauksessa. Läpimurto perustuu pitkäaikaiseen tutkimukseen magneettikenttien hallinnasta ja manipuloinnista metamateriaalien avulla. Viime aikoina tutkijat ovat kehittäneet uusia välineitä magnetismin hallitsemiseksi, mukaan lukien magneettiset havaitsemattomuuden peitteet, magneettiset keskittimet ja madonreiät.
Kun yleensä metamateriaalien parissa on tutkittu mahdollisuutta rikkoa vastavuoroisuutta valolle ja ääniaalloille, Prat-Camps tutki, voiko samaa ideaa soveltaa magneettikenttiin. Kun se ei oikein ottanut onnistuakseen, päätti ryhmä kokeilla liikkuvan sähkönjohteen käyttöä.
Ratkaisemalla Maxwellin yhtälöt analyyttisesti tutkijat osoittivat hyvin nopeasti, että vastavuoroisuus ei pelkästään voinut rikkoutua, vaan että kytkentä voitaisiin tehdä mahdollisimman epäsymmetriseksi. Seuraava vaihe olikin sitten suunnitella ja rakentaa malli, joka sitten vahvisti havainnot.
Kun kehitetyn koerakenteen kahden johtavan pyörivän seinämän väliin sijoitetaan kaksi kelaa, voi magneettikenttä kelojen välillä siirtyä vain yhteen suuntaan.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 29.11.2018
ETN:n digitaalinen aikakauslehti ETNdigi 1/2026 on julkaistu. Uusi numero kokoaa yhteen elektroniikka-alan keskeisiä teknologiateemoja kvanttilaskennasta ja tekoälystä energiatehokkaaseen tehoelektroniikkaan, IoT-järjestelmiin ja ajoneuvojen latausinfrastruktuuriin.
Nokian toimitusjohtaja Justin Hotard arvioi yhtiön Yhdysvaltain arvopaperimarkkinavalvoja SEC:lle toimittamassa Form 20-F 2025 -vuosiraportissa, että mobiiliverkkomarkkina ei ole lähivuosina varsinainen kasvuala. Hänen mukaansa markkinan odotetaan pysyvän lähinnä vakaana samalla kun Nokia keskittyy parantamaan liiketoiminnan kannattavuutta.
Lääkintälaitteiden internet (IoMT) yhdistää diagnostiikan, puettavat anturit ja sairaalalaitteet pilvipohjaisiin järjestelmiin. Etävalvonta, reaaliaikainen data ja koneoppiminen lupaavat parempaa hoidon laatua ja kustannussäästöjä, mutta samalla ratkaistavaksi jäävät yhteentoimivuus, sääntely ja tietoturva.