Диэлектрики проводят ток на наномасштабе

Диэлектрики проводят ток на наномасштабе
Конвенциональные проводники легко передают электричество, в то время как изоляторы или диэлектрики сопротивляются ему, если не подвергнуты экстремальному напряжению, запускающему диэлектрический пробой. На наномасштабе, однако, исследователи Мичиганского университета показали, что даже осколок стекла может проводить электрический ток без повреждений. Делая диэлектрический слой экстремально тонким, пробой может происходить при скромных напряжениях, которые может дать типичная батарея, и выделяемое тепло рассеивается практически мгновенно. Эти ультратонкие диэлектрические области называются «жидкими стеклянными электродами». Они фabрикуются с помощью фемтосекундного лазера, излучающего импульсы длительностью всего квадриллионные доли секунды.

Интеграция стеклянных электродов в устройства
Миниатюризированные системы часто борются с маршрутизацией питания, потому что традиционная проводка слишком громоздка. Включение стеклянных электродов непосредственно в устройство решает эту проблему. Вытравливая микроканалы, содержащие ионную жидкость, электрический ток может течь через жидкость и входить в тонкий стеклянный участок без повреждения окружающих компонентов. Этот подход устраняет необходимость во внешних питаниях и расширяет свободу дизайна микрожидкостных и МЭМС устройств.

Потенциальные применения
Способность индуцировать реверсибный диэлектрический пробой на наномасштабе открывает ряд возможностей. Это может дать более быстрые, дешевые портативные диагностики, микро-электромеханические системы и «лабораторию-на-чип» платформы, комбинирующие множество лабораторных функций на одном миллиметровом чипе. Технология также предлагает новый путь для интегральных схем, полагающихся на контролируемый диэлектрический пробой для электронной операции.