本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，僅反映作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
研究人員設計了一種方法，利用玻璃製造微小電極，利用了一種現象，即奈米級玻璃壁可以從絕緣體轉變為導體，然後再轉回來。在較大尺度下，這種被稱為“介質擊穿”的現象會導致過度發熱和結構損壞，但在奈米尺度下，這一過程似乎是無害且可逆的。
韓國浦項科技大學的李相炫（Sanghyun Lee）和美國安娜堡密歇根大學的安然（Ran An）和艾倫·亨特（Alan Hunt）在5月16日線上發表於《自然奈米技術》上的一篇論文中宣佈了他們的發現，並展示了一個原型應用，這可能是現存最小的人造泵。（《大眾科學》是自然出版集團的一部分。）
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞事業 訂閱。透過購買訂閱，您將幫助確保未來能夠繼續報道關於發現和塑造我們當今世界的想法的具有影響力的故事。
該研究小組使用雷射在基板上加工出寬度僅為600奈米的玻璃通道。（一奈米是十億分之一米。）兩個充滿電解質的通道首尾相連放置，中間用薄玻璃壁隔開。通常，該壁會像水壩一樣，阻止電解質和電流的流動。
但是，由極端電場引起的介質擊穿可以改變這種情況，即使玻璃壁在結構上保持完整並繼續阻止電解質流動，電流也可以穿過玻璃壁。研究人員發現，在如此小的尺度下，即使是10伏的電勢也足以將玻璃絕緣體轉變為導電電極。並且，伴隨介質擊穿的熱量會燒燬較大的裝置，但在奈米尺度上消散得非常快，以至於玻璃結構似乎沒有受到永久性損壞。
作為演示，作者們使用他們的玻璃電極之一製造了一種流體泵，以驅動最小尺度上的流動，約為每秒千萬億分之一升。該泵利用電滲現象，即電力推動流體流動——在本例中是從泵的一端流向另一端。作者指出，該裝置的核心只有四微米寬——大致相當於紅細胞的大小——儘管通往泵的入口和出口的管道延伸得更遠。（一微米是1000奈米，或百萬分之一米。）
“儘管自然界中存在更小的泵（例如，離子泵），”作者寫道，“據我們所知，這是有史以來製造並從頭整合到微晶片上的最小的任何型別的泵。”
圖片來源：Alan Hunt/Sanghyun Lee