Niet-geleiders geleiden stroom op nanoschaal

Niet-geleiders
Geleiders geleiden effectief elektriciteit, en isolatoren of diëlektrica niet, tenzij ze worden blootgesteld aan extreem hoge spanning, wat leidt tot diëlektrische doorslag als gevolg van extreme verhitting en schade.
Nano-niveaufenomeen
Onderzoekers van de Universiteit van Michigan hebben ontdekt dat niet-geleiders op nanoschaal elektrische stroom op niet-destructieve wijze kunnen laten passeren door een stukje glas, dat normaal gesproken geen geleider is. Op nanoschaal wordt het diëlektricum buitengewoon dun gemaakt om de doorslag te bereiken met bescheiden spanningen die zelfs batterijen kunnen leveren, aangezien warmte buitengewoon snel wordt afgevoerd. Onderzoekers noemen deze geleidende diëlektrische splinters op nanoschaal als elektroden van vloeibaar glas. Deze elektroden zijn vervaardigd met een femto tweede laser die lichtpulsen uitstraalt die slechts een quadriljoensten van een seconde lang zijn.
Integrale glaselektroden
Deze apparaten hebben een stroombron nodig om te werken en zijn meestal afhankelijk van draden om de stroom te geleiden, maar het is vaak moeilijk om draden in de kleine machines te steken. Ook het ontwerp van microfluïdische apparaten is beperkt vanwege het stroomprobleem, maar dit kan worden opgelost door elektroden rechtstreeks in het apparaat te bewerken om te helpen bij het produceren van stroom. Dit wordt gedaan door kanalen te etsen om ionische vloeistof te bevatten waardoor elektriciteit kan worden overgedragen. Elektriciteit in de ionische kanalen kan door de dunne glazen doodlopende weg ritsen zonder daarbij het apparaat te beschadigen.
Toepassingen Een dergelijk fenomeen op nanoschaal zou kunnen leiden tot het bouwen van snellere, goedkopere draagbare diagnostische apparaten, micromechanische en "lab-on-a-chip"-apparaten die kunnen worden gebruikt voor onmiddellijke tests van ziekten, voedselverontreinigingen en giftige gassen. Ze kunnen worden verwerkt tot glaselektroden die ideaal zijn voor gebruik in lab-on-a-chip-apparaten die meerdere laboratoriumfuncties integreren op één chip van slechts millimeters of centimeters groot. Het omkeerbare diëlektrische doorslagprincipe kan worden gebruikt in geïntegreerde schakelingen om voor verschillende elektronische toepassingen te werken.