Nonkonduktor Mengalirkan Arus pada Skala Nano

Nonkonduktor Mengalirkan Arus pada Skala Nano
Konduktor konvensional dengan mudah mentransmisikan listrik, sementara isolator atau dielektrik menolaknya kecuali terpapar tegangan ekstrim yang memicu breakdown dielektrik. Pada skala nano, peneliti di Universitas Michigan telah menunjukkan bahwa bahkan irisan kaca dapat mengalirkan arus listrik tanpa kerusakan. Dengan membuat lapisan dielektrik sangat tipis, breakdown dapat terjadi pada tegangan modest yang dapat disediakan oleh baterai tipikal, dan panas yang dihasilkan disipasi hampir secara instan. Wilayah dielektrik ultra-tipis ini disebut “elektroda kaca cair.” Mereka dibuat menggunakan laser femtosecond yang memancarkan pulsa yang hanya berlangsung kuadriliunan detik.
Integrasi Elektroda Kaca ke dalam Perangkat
Sistem miniatur seringkali kesulitan merute daya karena kabel tradisional terlalu besar. Mengintegrasikan elektroda kaca langsung ke dalam perangkat mengatasi masalah ini. Dengan mengukir mikro saluran yang menyimpan cairan ionik, arus listrik dapat mengalir melalui cairan dan masuk ke bagian kaca tipis tanpa merusak komponen di sekitarnya. Pendekatan ini menghilangkan kebutuhan akan kaya daya eksternal dan memperluas kebebasan desain perangkat mikrofluidik dan MEMS.
Aplikasi Potensial
Kemampuan untuk memicu breakdown dielektrik yang dapat dibalik pada skala nano membuka berbagai kemungkinan. Ini dapat memungkinkan diagnostik portabel yang lebih cepat dan lebih murah, sistem mikro-elektromekanis, dan platform “lab-on-a-chip” yang menggabungkan banyak fungsi laboratorium pada satu chip berukuran milimeter. Teknologi ini juga menawarkan jalur baru untuk sirkuit terintegrasi yang bergantung pada breakdown dielektrik yang dikontrol untuk operasi elektronik.