ديوتيريوم هو نظير مستقر من الهيدروجين. يحتوي هذا النظير على خصائص مختلفة قليلاً عن نظيره الطبيعي الأكثر وفرة (البروتيوم) ، وهو ذو قيمة في العديد من التخصصات العلمية ، بما في ذلك التحليل الطيفي للرنين المغناطيسي النووي والحيوانات الطبيعية للكتلة الكمية. يتم استخدامه لدراسة مجموعة متنوعة من الموضوعات ، من الدراسات البيئية إلى تشخيص الأمراض.

شهدت سوق المواد الكيميائية المستقرة المسمى بالنظائر زيادة كبيرة في الأسعار تزيد على أكثر من 200 ٪ خلال العام الماضي. هذا الاتجاه واضح بشكل خاص في أسعار المواد الكيميائية الأساسية التي تحمل علامات النظائر المستقرة مثل 13CO2 و D2O ، والتي تبدأ في الارتفاع في النصف الأول من عام 2022. بالإضافة إلى ذلك ، كانت هناك زيادة كبيرة في وسائط ثقافة الخلية المستقرة.

زيادة الطلب وخفض العرض يؤدي إلى ارتفاع الأسعار

ما هو بالضبط مثل هذا التأثير الكبير على العرض والطلب الديوتيريوم على مدار العام الماضي؟ تخلق التطبيقات الجديدة للمواد الكيميائية المسمى Deuterium الطلب المتزايد على الديوتيريوم.

Deleteration من المكونات الصيدلانية النشطة (APIs)

ذرات الديوتيريوم (D ، ديوتيريوم) لها تأثير مثبط على معدل استقلاب المخدرات في جسم الإنسان. وقد ثبت أنه عنصر آمن في الأدوية العلاجية. في ضوء الخصائص الكيميائية المماثلة لدوتيريوم وبروتيوم ، يمكن استخدام الديوتيريوم كبديل للبروتوم في بعض الأدوية.

لن يتأثر التأثير العلاجي للدواء بشكل كبير بإضافة الديوتيريوم. أظهرت دراسات التمثيل الغذائي أن الأدوية المحتوية على الديوتيريوم تحتفظ عمومًا بالفعالية الكاملة والقوة. ومع ذلك ، يتم استقلاب الأدوية التي تحتوي على الديوتيريوم ببطء أكثر ، مما يؤدي غالبًا إلى تأثيرات أطول ، وجرعات أصغر أو أقل ، وآثار جانبية أقل.

كيف يكون للدوتيريوم تأثير تباطؤ على استقلاب المخدرات؟ ديوتيريوم قادر على تشكيل روابط كيميائية أقوى داخل جزيئات الدواء مقارنة بالبروديوم. بالنظر إلى أن استقلاب المخدرات غالباً ما ينطوي على كسر هذه الروابط ، فإن الروابط الأقوى تعني استقلاب الأدوية الأبطأ.

يستخدم أكسيد الديوتيريوم كمواد انطلاق لتوليد مختلف المركبات المسمى بالدوتيريوم ، بما في ذلك مكونات الأدوية النشطة.

كابل الألياف البصرية

في المرحلة النهائية من تصنيع الألياف البصرية ، يتم التعامل مع كابلات الألياف البصرية بغاز ديوتيريوم. أنواع معينة من الألياف البصرية عرضة لتدهور أدائها البصري ، وهي ظاهرة ناتجة عن التفاعلات الكيميائية مع الذرات الموجودة في الكبل أو حولها.

للتخفيف من هذه المشكلة ، يتم استخدام الديوتيريوم لاستبدال بعض البروتوم الموجود في الكابلات البصرية الألياف. هذا الاستبدال يقلل من معدل التفاعل ويمنع تدهور انتقال الضوء ، مما يطيل في نهاية المطاف عمر الكابل.

Deueration من أشباه الموصلات السيليكون والرقائق الدقيقة

يتم استخدام عملية تبادل الديوتيريوم-بروتيوم مع غاز الديوتيريوم (الديوتيريوم 2 ؛ د 2) في إنتاج أشباه الموصلات السيليكون والرقائق الدقيقة ، والتي غالبا ما تستخدم في لوحات الدوائر. يتم استخدام الصلب الديوتيريوم لاستبدال ذرات البروتوم مع الديوتيريوم لمنع التآكل الكيميائي لدوائر الرقائق والتأثيرات الضارة للتأثيرات الحاملة الساخنة.

من خلال تنفيذ هذه العملية ، يمكن تمديد وتحسين دورة حياة أشباه الموصلات والرقائق الدقيقة بشكل كبير ، مما يسمح بتصنيع رقائق الكثافة الأصغر والأعلى.

Deleteration من الثنائيات المنبعثة للضوء العضوي (OLEDS)

OLED ، وهو اختصار للضوء العضوي الذي ينبعث منه الصمام الثنائي ، هو جهاز رفيع في الأفلام يتكون من مواد أشباه الموصلات العضوية. تتمتع OLEDs بكثافة تيار أقل وشرعًا مقارنةً بالثنائيات التقليدية المنبعثة للضوء (LEDs). في حين أن OLEDs أقل تكلفة لإنتاجها من المصابيح التقليدية ، فإن سطوعها وحياةهم ليسوا مرتفعين.

لتحقيق تحسينات تغيير اللعبة في تكنولوجيا OLED ، تم العثور على استبدال البروتوم عن طريق الديوتيريوم ليكون نهجا واعدا. وذلك لأن الديوتيريوم يعزز الروابط الكيميائية في مواد أشباه الموصلات العضوية المستخدمة في OLEDs ، والتي تجلب العديد من المزايا: يحدث التدهور الكيميائي بمعدل أبطأ ، ويمتد عمر الجهاز.