Chemotronika je obor, který se zabývá základními a aplikovanými aspekty elektrochemických procesů probíhajících na rozhraní elektroda - elektrolyt pod vlivem elektrického proudu a také tvorbou zařízení pro různé účely v této oblasti [1] .
Chemotronika jako vědecký a technický směr vznikla na styku elektrochemie a elektroniky . Jeho teoretickým základem byla z velké části práce akademika Akademie věd SSSR Alexandra Naumoviče Frumkina [2] , který studoval principy elektrochemické přeměny v pevných a kapalných elektrolytech [3] . Nosiče náboje v těchto procesech jsou ionty, které mají nižší, řádově 10 4 — 10 6 krát, pohyblivost než nosiče v polovodičích, což určuje rozsah chemotroniky.
Chemotronika jako technický obor na začátku své cesty vyvinula obecné teoretické a technologické principy pro konstrukci elektrochemických konvertorů. Zároveň byla vytvořena zařízení, která využívala ionty roztoků k přenášení nábojů. Takovým prvním vývojem byly elektrochemické usměrňovače , integrátory , zesilovače [4] .
Vzhledem k nízké pohyblivosti iontů jsou chemotronická zařízení ze své fyzikální podstaty nízkofrekvenční. Oproti běžným elektronickým zařízením však mají i výhody. Těmi jsou především kompaktnost a multifunkčnost kapalných prvků, kde v malém objemu může probíhat mnoho různých fyzikálních a chemických procesů současně a různou rychlostí. Tyto systémy jsou navíc spolehlivé a poskytují možnost měnit svou vnitřní strukturu, tedy vnitřní kontrolu [1] .
S využitím chemotroniky vznikají zařízení v pevné a kapalné fázi. V první se využívá procesu tvorby pevné fáze na elektrodách nebo rozpouštění materiálu elektrod při průchodu elektrického proudu [5] a ve druhé koncentraci roztoku elektrolytu v blízko-elektrodové oblasti se mění [6] . Seznam vývoje je široký - usměrňovače, časová relé , integrátory, nelineární funkční převodníky, senzory zrychlení , rychlosti , teploty , měřiče vibrací, indikátory atd. [7] . Někdy jsou taková zařízení zařazena do samostatné skupiny zvané Chemotrony .
Provozní frekvenční rozsah chemotronických zařízení: 10 -7 - 10 Hz. Na rozdíl od známých elektromechanických, elektromagnetických a elektronických protějšků mají vysokou citlivost (až 10 -3 V v napětí a až 10 -6 A v proudu), účinnost (vlastní spotřeba do 10 -8 - 10 -3 W), snížila úroveň vlastního hluku, stejně jako vysoká spolehlivost a srovnatelná levnost [6] .
Jedním z dalších směrů vývoje je vytvoření optochemotronických přístrojů, které využívají jevu elektrochemiluminiscence, tedy záře, která vzniká v oblasti elektrod při průchodu proudu roztoky určitých elektrolytů. Takové elektrolyty se obvykle skládají z aktivátoru ( luminiscenční organická hmota ), doprovodného (podpůrného) elektrolytu a rozpouštědla. Elektrolyt tvoří s elektrodovými materiály reverzibilní redoxní systém . Taková zařízení se používají jako zářiče a indikátory, převodníky neelektrických veličin na elektrický signál. Například pomocí doutnavého efektu fosforu buzeného střídavým elektrickým polem v blízkosti elektrody speciálního tvaru lze vytvářet svítící čísla, písmena atd. [8] .