本文发表于《大众科学》的前博客网络，仅反映作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
研究人员设计了一种方法，利用玻璃制造微小电极，利用了一种现象，即纳米级玻璃壁可以从绝缘体转变为导体，然后再转回来。在较大尺度下，这种被称为“介质击穿”的现象会导致过度发热和结构损坏，但在纳米尺度下，这一过程似乎是无害且可逆的。
韩国浦项科技大学的李相炫（Sanghyun Lee）和美国安娜堡密歇根大学的安然（Ran An）和艾伦·亨特（Alan Hunt）在5月16日在线发表于《自然纳米技术》上的一篇论文中宣布了他们的发现，并展示了一个原型应用，这可能是现存最小的人造泵。（《大众科学》是自然出版集团的一部分。）
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻事业 订阅。通过购买订阅，您将帮助确保未来能够继续报道关于发现和塑造我们当今世界的想法的具有影响力的故事。
该研究小组使用激光在基板上加工出宽度仅为600纳米的玻璃通道。（一纳米是十亿分之一米。）两个充满电解质的通道首尾相连放置，中间用薄玻璃壁隔开。通常，该壁会像水坝一样，阻止电解质和电流的流动。
但是，由极端电场引起的介质击穿可以改变这种情况，即使玻璃壁在结构上保持完整并继续阻止电解质流动，电流也可以穿过玻璃壁。研究人员发现，在如此小的尺度下，即使是10伏的电势也足以将玻璃绝缘体转变为导电电极。并且，伴随介质击穿的热量会烧毁较大的设备，但在纳米尺度上消散得非常快，以至于玻璃结构似乎没有受到永久性损坏。
作为演示，作者们使用他们的玻璃电极之一制造了一种流体泵，以驱动最小尺度上的流动，约为每秒千万亿分之一升。该泵利用电渗现象，即电力推动流体流动——在本例中是从泵的一端流向另一端。作者指出，该设备的核心只有四微米宽——大致相当于红细胞的大小——尽管通往泵的入口和出口的管道延伸得更远。（一微米是1000纳米，或百万分之一米。）
“尽管自然界中存在更小的泵（例如，离子泵），”作者写道，“据我们所知，这是有史以来制造并从头集成到微芯片上的最小的任何类型的泵。”
图片来源：Alan Hunt/Sanghyun Lee