Geleiders versus isolatoren

Of een materiaal stroom geleidt, hangt van één ding af: kunnen de elektronen vrij rondzwerven, of zitten ze vast? Een geleider heeft een zee van vrije elektronen en laat stroom gemakkelijk door — koper, goud, aluminium en zilver. Een isolator houdt zijn elektronen stevig vast en blokkeert stroom — plastic, rubber, glas, droog hout en lucht.

Daarom bestaat elke kabel uit beide tegelijk: een geleider (koper) om de stroom te geleiden waar je die nodig hebt, omhuld door een isolator (plastic) zodat de stroom niet terechtkomt waar je die niet wilt. De twee materialen hebben tegenovergestelde taken in dezelfde draad.

Tussen deze uitersten zitten halfgeleiders zoals silicium — isolatoren die we kunnen inschakelen om op commando stroom te geleiden. Die regelbaarheid vormt de basis van alle moderne elektronica: elke chip, transistor en led is gemaakt van halfgeleiders.