Dans l'équivalent en science des matériaux d'un fan de football qui saute sur le terrain et marque un touché, les scientifiques documentent qu'un composant fondamental des puces informatiques, longtemps considéré comme un spectateur passif, peut en fait être fait pour agir comme un interrupteur. Cela lui permet potentiellement de participer aux processus électroniques qui alimentent les téléphones portables, iPad, des ordinateurs, et des milliers d'autres produits.

Dans un rapport au Journal de l'American Chemical Society , les scientifiques documentent les multiples façons dont le dioxyde de silicium, longtemps considéré comme un simple isolant électrique, s'implique dans l'action. Ce comportement avait autrefois dérouté les scientifiques travaillant dans le domaine de la nanoélectronique - ils pensaient que la commutation était due au nano-additif, mais il s'avère que la source de la commutation pourrait provenir de l'oxyde de silicium sous-jacent lui-même.

Jun Yao, Douglas Natelson, Lin Zhong, et James Tour expliquent que les fabricants utilisent depuis longtemps de l'oxyde de silicium, normalement un très mauvais conducteur d'électricité, à la fois comme matériau de soutien et isolant dans l'électronique. Silicium, un composant principal du sable de plage, est le matériau semi-conducteur au cœur de l'électronique moderne. Lorsqu'il est lié à l'oxygène, l'oxyde de silicium résultant est généralement l'un des matériaux isolants électroniques de la plus haute qualité.

Les scientifiques ont récemment montré, cependant, que le matériau d'oxyde peut être converti en un conducteur commutable par un procédé électrique. Ce phénomène pourrait être la clé du développement d'une nouvelle génération de puces informatiques plus puissantes, mais le mécanisme derrière cette commutation n'était pas clair, jusqu'à maintenant. Il clarifie également la nature possible des événements de commutation dans les anciens systèmes moléculaires et nanométriques.

Les scientifiques ont pris en sandwich une couche nanométrique d'oxyde de silicium, des milliers de fois plus petit que la largeur d'un cheveu humain, entre deux électrodes et exposé l'appareil à des quantités croissantes de courant électrique. Ils ont démontré que l'électricité peut provoquer la décomposition de l'oxyde de silicium en composants plus petits, cristaux de silicium de taille nanométrique, d'une manière qui booste sa conductivité électrique et en fait un acteur dans les processus de travail des puces informatiques.