Kas ir dielektriķi?

Nemetāliskas cietas vielas darbojas kā izolatori, jo tās slikti vada lādiņus, tāpēc pozitīvie un negatīvie lādiņi paliek pretējās pusēs. Kondensatora plāksnes var novietot viena no otras ar ļoti mazām robežām, starp kurām ir dielektrisks materiāls, kas samazina elektriskā lauka stiprumu un novērš ierīces īssavienojumu. Kapacitāte rodas no attiecības starp lādiņu un spriegumu, un to mēra proporcionāli izolācijas materiāla dielektriskajai konstantei. Ja lādiņš un spriegums ir pārāk augsts, dielektriskais materiāls sabojājas, lādiņus vairs nevar atdalīt, un var uzkrāties pietiekami daudz siltuma, lai sabojātu kondensatoru un saistīto elektroniku.

Dielektriķu zinātne ir izmantota, lai ražotu shēmas plates un sīkos komponentus, kas tiem tiek piestiprināti. Ir iespējams arī izgatavot mikroskopiskas detaļas lielā ātrumā, izmantojot gaismas avotus, piemēram, redzamo gaismu, ultravioleto gaismu un rentgena starus. Izolācijas plēves, kas izgatavotas no sarežģītiem polimēriem, darbojas arī kā dielektriķi ļoti mazām integrālajām shēmām un to daļām. Mazāki ķēdes izmēri nozīmē, ka strāvas noplūde ir lielāka, un siltuma palielināšanās var būtiski sabojāt ķēdes komponentu, ko tik tikko var redzēt ar neapbruņotu aci. Uzglabāšanas kondensatori un nepastāvīgā atmiņa izmanto materiālus ar augstu dielektrisko konstanti, lai izturētu spēcīgu lādiņu ietekmi.

Viss, sākot no metāla gabala līdz gaisam līdz cilvēka kaulam, ir dielektrisks un var uzglabāt elektrisko lādiņu. Zinātnieki, kas pēta nanomēroga materiālus, apzinās dielektriķus, lai palīdzētu saprast, kā enerģija tiek uzglabāta dažādos nanokompozītu materiālos. Ražojot nanomēroga struktūras, pētnieki var kontrolēt, cik daudz gaisa burbuļu atrodas iekšpusē, lai pielāgotu dielektrisko konstanti. Materiālu bez defektiem izgatavošanas nozīme tiek risināta, izmantojot īpašus mikroskopus, ar kuriem var izmērīt izolācijas materiālu dielektriskās īpašības. Mikroskopiski plāni dielektriskie materiāli tiek pastāvīgi izgatavoti ar īpašībām, kas ir piemērotas īpašiem lietojumiem.