Leiter und Isolatoren

Ob ein Material Strom leitet, hängt von einer Sache ab: Bewegen sich seine Elektronen frei, oder sind sie fest gebunden? Ein Leiter hat ein Meer aus freien Elektronen und lässt Strom leicht fließen – zum Beispiel Kupfer, Gold, Aluminium und Silber. Ein Isolator hält seine Elektronen fest und blockiert den Strom – zum Beispiel Kunststoff, Gummi, Glas, trockenes Holz und Luft.

Deshalb besteht jedes Kabel aus beidem zugleich: einem Leiter (Kupfer), der den Strom dorthin leitet, wo du ihn haben möchtest, und einer Isolierung (Kunststoff), die verhindert, dass er dorthin fließt, wo du ihn nicht haben möchtest. Die beiden Materialien erfüllen im selben Kabel entgegengesetzte Aufgaben.

Zwischen diesen Extremen liegen Halbleiter wie Silizium — Isolatoren, die wir auf Befehl einschalten können, damit sie Strom leiten. Diese Steuerbarkeit ist die gesamte Grundlage der modernen Elektronik: Jeder Chip, Transistor und jede LED besteht aus Halbleitern.