Deuterium là một đồng vị ổn định của hydro. Đồng vị này có các tính chất hơi khác nhau từ đồng vị tự nhiên dồi dào nhất (Protium), và có giá trị trong nhiều ngành khoa học, bao gồm quang phổ cộng hưởng từ hạt nhân và quang phổ khối lượng định lượng. Nó được sử dụng để nghiên cứu một loạt các chủ đề, từ các nghiên cứu môi trường đến chẩn đoán bệnh.

Thị trường cho các hóa chất được dán nhãn đồng vị ổn định đã chứng kiến ​​sự tăng giá đáng kể hơn 200% trong năm qua. Xu hướng này đặc biệt rõ rệt về giá của các hóa chất có nhãn đồng vị cơ bản như 13CO2 và D2O, bắt đầu tăng trong nửa đầu năm 2022.

Nhu cầu tăng và giảm nguồn cung dẫn đến giá cao hơn

Chính xác thì điều gì đã có tác động đáng kể đến việc cung và cầu deuterium trong năm qua? Các ứng dụng mới của các hóa chất có nhãn Deuterium đang tạo ra nhu cầu ngày càng tăng đối với Deuterium.

Phục vụ các thành phần dược phẩm hoạt động (API)

Các nguyên tử deuterium (D, deuterium) có tác dụng ức chế tỷ lệ chuyển hóa thuốc của cơ thể con người. Nó đã được chứng minh là một thành phần an toàn trong các loại thuốc trị liệu. Theo quan điểm của các tính chất hóa học tương tự của deuterium và protium, deuterium có thể được sử dụng để thay thế cho protium trong một số loại thuốc.

Tác dụng điều trị của thuốc sẽ không bị ảnh hưởng đáng kể bởi việc bổ sung deuterium. Các nghiên cứu trao đổi chất đã chỉ ra rằng các loại thuốc có chứa deuterium thường giữ được hiệu lực và hiệu lực đầy đủ. Tuy nhiên, các loại thuốc có chứa deuterium được chuyển hóa chậm hơn, thường dẫn đến các tác dụng kéo dài hơn, liều nhỏ hơn hoặc ít hơn và ít tác dụng phụ hơn.

Làm thế nào để deuterium có tác dụng giảm tốc đối với chuyển hóa thuốc? Deuterium có khả năng hình thành các liên kết hóa học mạnh hơn trong các phân tử thuốc so với protium. Cho rằng sự trao đổi chất của thuốc thường liên quan đến việc phá vỡ các liên kết như vậy, liên kết mạnh hơn có nghĩa là chuyển hóa thuốc chậm hơn.

Deuterium oxit được sử dụng làm vật liệu ban đầu cho việc tạo ra các hợp chất có nhãn deuterium khác nhau, bao gồm các thành phần dược phẩm hoạt động hoạt động.

Cáp quang sợi quang

Trong giai đoạn cuối của sản xuất sợi quang, cáp quang được xử lý bằng khí deuterium. Một số loại sợi quang dễ bị phân hủy hiệu suất quang học của chúng, một hiện tượng gây ra bởi các phản ứng hóa học với các nguyên tử nằm trong hoặc xung quanh cáp.

Để giảm bớt vấn đề này, deuterium được sử dụng để thay thế một số protium có trong các cáp quang. Sự thay thế này làm giảm tốc độ phản ứng và ngăn chặn sự xuống cấp của truyền ánh sáng, cuối cùng kéo dài tuổi thọ của cáp.

Phục vụ chất bán dẫn silicon và vi mạch

Quá trình trao đổi deuterium-protium với khí deuterium (Deuterium 2; D 2) được sử dụng trong việc sản xuất chất bán dẫn silicon và vi mạch, thường được sử dụng trong các bảng mạch. Ủ deuterium được sử dụng để thay thế các nguyên tử protium bằng deuterium để ngăn chặn sự ăn mòn hóa học của các mạch chip và tác dụng có hại của các hiệu ứng sóng mang nóng.

Bằng cách thực hiện quá trình này, vòng đời của chất bán dẫn và vi mạch có thể được mở rộng và cải thiện đáng kể, cho phép sản xuất các chip mật độ nhỏ hơn và cao hơn.

Phục vụ của các điốt phát sáng hữu cơ (OLED)

OLED, một từ viết tắt của diode phát sáng hữu cơ, là một thiết bị màng mỏng bao gồm các vật liệu bán dẫn hữu cơ. OLED có mật độ và độ sáng hiện tại thấp hơn so với điốt phát sáng truyền thống (đèn LED). Trong khi OLED ít tốn kém hơn để sản xuất so với đèn LED thông thường, độ sáng và tuổi thọ của chúng không cao.

Để đạt được những cải tiến thay đổi trò chơi trong công nghệ OLED, việc thay thế protium bằng deuterium đã được tìm thấy là một cách tiếp cận đầy hứa hẹn. Điều này là do deuterium củng cố các liên kết hóa học trong các vật liệu bán dẫn hữu cơ được sử dụng trong OLED, mang lại một số lợi thế: suy thoái hóa học xảy ra với tốc độ chậm hơn, kéo dài tuổi thọ của thiết bị.