Deuterium adalah isotop stabil hidrogen. Isotop ini mempunyai ciri -ciri yang sedikit berbeza dari isotop semulajadi yang paling banyak (protium), dan sangat berharga dalam banyak disiplin saintifik, termasuk spektroskopi resonans magnetik nuklear dan spektrometri massa kuantitatif. Ia digunakan untuk mengkaji pelbagai topik, dari kajian alam sekitar hingga diagnosis penyakit.

Pasaran untuk bahan kimia berlabel isotop yang stabil telah menyaksikan kenaikan harga dramatik lebih daripada 200% sepanjang tahun lalu. Trend ini terutamanya disebut dalam harga bahan kimia berlabel isotop yang stabil seperti 13CO2 dan D2O, yang mula meningkat pada separuh pertama tahun 2022.

Peningkatan permintaan dan bekalan yang dikurangkan membawa kepada harga yang lebih tinggi

Apa sebenarnya yang mempunyai kesan yang ketara terhadap bekalan deuterium dan permintaan sepanjang tahun lalu? Aplikasi baru bahan kimia yang dilabel deuterium mencipta permintaan yang semakin meningkat untuk deuterium.

Deuteration bahan farmaseutikal aktif (API)

Atom deuterium (D, deuterium) mempunyai kesan perencatan terhadap kadar metabolisme ubat tubuh manusia. Ia telah terbukti menjadi bahan yang selamat dalam ubat -ubatan terapeutik. Memandangkan sifat kimia yang sama deuterium dan protium, deuterium boleh digunakan sebagai pengganti protium dalam beberapa ubat.

Kesan terapeutik ubat tidak akan terjejas dengan ketara oleh penambahan deuterium. Kajian metabolisme telah menunjukkan bahawa ubat-ubatan yang mengandungi deuterium secara amnya mengekalkan potensi dan potensi penuh. Walau bagaimanapun, ubat-ubatan yang mengandungi deuterium dimetabolisme lebih perlahan, sering menyebabkan kesan yang lebih panjang, dos yang lebih kecil atau lebih sedikit, dan kesan sampingan yang lebih sedikit.

Bagaimanakah deuterium mempunyai kesan menurun terhadap metabolisme dadah? Deuterium mampu membentuk ikatan kimia yang lebih kukuh dalam molekul dadah berbanding protium. Memandangkan metabolisme ubat sering melibatkan pemecahan bon tersebut, ikatan yang lebih kuat bermakna metabolisme dadah yang lebih perlahan.

Deuterium oksida digunakan sebagai bahan permulaan untuk penjanaan pelbagai sebatian yang berlabel deuterium, termasuk bahan-bahan farmaseutikal aktif deuterated.

Kabel gentian optik deuterated

Di peringkat akhir pembuatan gentian optik, kabel gentian optik dirawat dengan gas deuterium. Jenis serat optik tertentu terdedah kepada kemerosotan prestasi optik mereka, fenomena yang disebabkan oleh tindak balas kimia dengan atom yang terletak di dalam atau di sekitar kabel.

Untuk mengurangkan masalah ini, deuterium digunakan untuk menggantikan beberapa protium yang terdapat dalam kabel serat optik. Penggantian ini mengurangkan kadar tindak balas dan menghalang kemerosotan penghantaran cahaya, akhirnya memanjangkan hayat kabel.

Deuteration silikon semikonduktor dan mikrochip

Proses pertukaran deuterium-protium dengan gas deuterium (deuterium 2; d 2) digunakan dalam pengeluaran semikonduktor silikon dan microchips, yang sering digunakan dalam papan litar. Penyepuh deuterium digunakan untuk menggantikan atom protium dengan deuterium untuk mencegah kakisan kimia litar cip dan kesan berbahaya dari kesan pembawa panas.

Dengan melaksanakan proses ini, kitaran hayat semikonduktor dan microchips boleh diperluaskan dengan ketara dan bertambah baik, yang membolehkan pembuatan cip ketumpatan yang lebih kecil dan lebih tinggi.

Deutererasi diod pemancar cahaya organik (OLEDs)

OLED, akronim untuk diod pemancar cahaya organik, adalah peranti filem nipis yang terdiri daripada bahan semikonduktor organik. OLED mempunyai kepadatan dan kecerahan semasa yang lebih rendah berbanding dengan diod pemancar cahaya tradisional (LED). Walaupun OLEDs lebih murah untuk menghasilkan daripada LED konvensional, kecerahan dan seumur hidup mereka tidak begitu tinggi.

Untuk mencapai peningkatan permainan dalam teknologi OLED, penggantian protium oleh deuterium telah didapati sebagai pendekatan yang menjanjikan. Ini kerana deuterium menguatkan ikatan kimia dalam bahan semikonduktor organik yang digunakan dalam OLED, yang membawa beberapa kelebihan: degradasi kimia berlaku pada kadar yang lebih perlahan, memanjangkan hayat peranti.