非導体はナノスケールで電流を伝導します
非導体
導体は効果的に電気を伝達しますが、絶縁体や誘電体は、極端な加熱や損傷による絶縁破壊につながる非常に高い電圧にさらされない限り、伝達しません。
ナノレベル現象
ミシガン大学の研究者は、ナノスケールでは、非導体が、通常は導体ではないガラスの断片を非破壊的に電流が通過できることを発見しました。ナノスケールでは、誘電体は非常に薄く作られ、適度な電圧で破壊を達成します。これは、熱が非常に速く放散されるため、バッテリーでも供給できます。研究者は、これらの導電性ナノスケール誘電体スライバーを液体ガラス電極と呼んでいます。これらの電極は、わずか4分の1秒の長さの光パルスを放出するフェムト秒レーザーで製造されています。
一体型ガラス電極
これらのデバイスは、動作するために電源を必要とし、ほとんどの場合、電源を配線するためにワイヤーに依存していますが、小さなマシンにワイヤーを挿入するのは難しいことがよくあります。また、電力の問題のためにマイクロ流体デバイスの設計には制約がありますが、これは、電極をデバイスに直接機械加工して電力の生成を支援することで解決できます。これは、電気を伝達できるイオン液体を含むようにチャネルをエッチングすることによって行われます。イオンチャネル内の電気は、プロセス中のデバイスに害を与えることなく、薄いガラスの行き止まりを通り抜けることができます。
アプリケーション
このようなナノスケールの現象は、病気、食品汚染物質、および有毒ガスの即時テストに使用できる、より高速で安価なポータブル診断デバイス、マイクロメカニカルおよび「ラボオンチップ」デバイスの構築につながる可能性があります。それらは、複数の実験室機能をわずか数ミリメートルまたは数センチメートルのサイズの1つのチップに統合するラボオンチップデバイスでの使用に理想的なガラス電極にすることができます。可逆絶縁破壊の原理は、さまざまな電子機器アプリケーションで機能する集積回路で使用できます。
ナノマテリアル