Les non-conducteurs conduisent le courant à l'échelle nanométrique

Les non-conducteurs conduisent le courant à l'échelle nanométrique
Les conducteurs conventionnels transmettent aisément l'électricité, tandis que les isolants ou diélectriques y résistent sauf sous tension extrême déclenchant la rupture diélectrique. À l'échelle nanométrique, cependant, des chercheurs de l'Université du Michigan ont montré qu'un simple fragment de verre peut conduire le courant électrique sans dommage. En rendant la couche diélectrique extrêmement fine, la rupture peut se produire à des tensions modestes qu'une batterie typique peut fournir, et la chaleur générée est dissipée presque instantanément. Ces régions diélectriques ultra-fines sont appelées « électrodes de verre liquide ». Elles sont fabriquées à l'aide d'un laser femtoseconde émettant des impulsions ne durant que quelques quadrillionièmes de seconde.
Intégration d'électrodes de verre dans les dispositifs
Les systèmes miniaturisés peinent souvent à acheminer l'énergie car le câblage traditionnel est trop encombrant. L'incorporation d'électrodes de verre directement dans le dispositif résout ce problème. En gravant des microcanaux contenant un fluide ionique, le courant électrique peut circuler à travers le fluide et entrer dans la section de verre mince sans endommager les composants environnants. Cette approche élimine le besoin de connexions d'alimentation externes et élargit la liberté de conception des dispositifs microfluidiques et MEMS.
Applications potentielles
La capacité d'induire une rupture diélectrique réversible à l'échelle nanométrique ouvre une gamme de possibilités. Elle pourrait permettre des diagnostics portables plus rapides et moins chers, des systèmes micro-électromécaniques, et des plateformes « lab-on-a-chip » combinant de multiples fonctions de laboratoire sur une seule puce de taille millimétrique. La technologie offre aussi une nouvelle voie pour les circuits intégrés reposant sur une rupture diélectrique contrôlée pour le fonctionnement électronique.