Deuterium הוא איזוטופ יציב של מימן. לאיזוטופ זה יש תכונות שונות במקצת מהאיזוטופ הטבעי השופע ביותר שלו (Protium), והוא בעל ערך בתחומים מדעיים רבים, כולל ספקטרוסקופיה של תהודה מגנטית גרעינית וספקטרומטריה המונית כמותית. הוא משמש לחקר מגוון נושאים, ממחקרים סביבתיים ועד אבחון מחלות.

השוק לכימיקלים בעלי תווית איזוטופית יציבה ראה עליית מחירים דרמטית של יותר מ -200% בשנה האחרונה. מגמה זו בולטת במיוחד במחירים של כימיקלים בסיסיים עם תווית איזוטופית ביציבה, כמו 13CO2 ו- D2O, המתחילים לעלות במחצית הראשונה של 2022. בנוסף, חלה עלייה משמעותית בתעליית ביו-מולקולות ביציבות של איזוטופ.

עלייה בביקוש והפחתת היצע מובילים למחירים גבוהים יותר

מה בדיוק השפיעה כה משמעותית על היצע וביקוש של Deuterium בשנה האחרונה? יישומים חדשים של כימיקלים עם תווית Deuterium יוצרים ביקוש הולך וגובר לדאוטריום.

דואטרציה של מרכיבים תרופתיים פעילים (API)

לאטומי Deuterium (D, Deuterium) יש השפעה מעכבת על קצב חילוף החומרים התרופתי של גוף האדם. הוכח שהוא מרכיב בטוח בתרופות טיפוליות. לאור התכונות הכימיות הדומות של Deuterium ו- Protium, Deuterium יכול לשמש כתחליף לפרוטום בתרופות מסוימות.

ההשפעה הטיפולית של התרופה לא תושפע באופן משמעותי מהתוספת של Deuterium. מחקרי מטבוליזם הראו כי תרופות המכילות דויטרום בדרך כלל שומרות על עוצמה ועוצמה מלאה. עם זאת, תרופות המכילות Deuterium חילוף חומרים לאט יותר, ולעתים קרובות גורמות להשפעות ארוכות טווח, מינונים קטנים יותר או פחות, ופחות תופעות לוואי.

כיצד יש לדויטרריום השפעה מאטה על חילוף החומרים התרופתי? Deuterium מסוגל ליצור קשרים כימיים חזקים יותר בתוך מולקולות תרופות בהשוואה לפרוטום. בהתחשב בעובדה שמטבוליזם של תרופות כרוך לעתים קרובות בשבירת קשרים כאלה, קשרים חזקים יותר פירושו חילוף חומרים איטי יותר לתרופות.

תחמוצת Deuterium משמשת כחומר התחלה לייצור תרכובות שונות עם תווית Deuterium, כולל מרכיבים תרופתיים פעילים.

כבל סיבים אופטי דהירים

בשלב האחרון של ייצור סיבים אופטיים, כבלים סיבים אופטיים מטופלים בגז Deuterium. סוגים מסוימים של סיבים אופטיים רגישים להשפלת הביצועים האופטיים שלהם, תופעה הנגרמת כתוצאה מתגובות כימיות עם אטומים הממוקמים בכבל או סביבו.

כדי להקל על בעיה זו, Deuterium משמש להחלפת חלק מהפרוטום הקיים בכבלי הסיבים האופטיים. החלפה זו מקטינה את קצב התגובה ומונעת השפלה של העברת האור, ובסופו של דבר מאריכה את חיי הכבל.

דואטרציה של מוליכים למחצה סיליקון ומיקרו -שבבים

התהליך של חילופי Deuterium-Protium עם גז Deuterium (Deuterium 2; D 2) משמש בייצור מוליכים למחצה סיליקון ומיקרו-שבבים, המשמשים לעתים קרובות בלוחות מעגלים. חישול של Deuterium משמש להחלפת אטומי פרוטום בדאוטריום למניעת קורוזיה כימית של מעגלי שבבים והשפעות מזיקות של השפעות המנשא החמות.

על ידי יישום תהליך זה, ניתן לשפר את מחזור החיים של מוליכים למחצה ומיקרו -שבבים באופן משמעותי, ומאפשר ייצור שבבים בצפיפות קטנה יותר וגובהה.

דואטרציה של דיודות פולטות אור אורגני (OLEDs)

OLED, ראשי תיבות של דיודה פולטת אור אורגני, היא מכשיר סרט דק המורכב מחומרים מוליכים למחצה אורגניים. ל- OLED יש צפיפות זרם נמוך יותר ובהירות בהשוואה לדיודות הפולטות אור מסורתיות (נוריות LED). בעוד OLEDs פחות יקרים לייצור מאשר נוריות LED קונבנציונאליות, בהירותם וחיים אינם גבוהים באותה מידה.

כדי להשיג שיפורים משתנים במשחק בטכנולוגיית OLED, החלפת פרוטום על ידי Deuterium נמצאה כגישה מבטיחה. הסיבה לכך היא ש- Deuterium מחזק את הקשרים הכימיים בחומרים המוליכים למחצה האורגניים המשמשים ב- OLEDs, מה שמביא מספר יתרונות: השפלה כימית מתרחשת בקצב איטי יותר, ומרחיבה את חיי המכשיר.