Hvad er et underlag?

Et underlag er et underliggende materiale eller lag af materiale, hvorpå andre materialer eller processer udføres. Det kan involvere alt fra underrumsoverflader i landbruget, hvorpå planter dyrkes til lag af siliciums halvleder, der bruges som fundament til bygning af elektriske kredsløb, og celler eller andre biologiske medier, som enzymer handler på. Udtrykket substrat bruges ofte i medicin og mikrochip -fremstilling, men det er også almindeligt for geologi og andre naturlige processer.

Siliciumsubstratet er uden tvivl en af ​​de mest komplekse syntetiske strukturer, der er fremstillet i en mikrometer og nanometerskala. Microchip- og solcelledesign bruger flere vandrette lag, med en typisk mikrochip fra 2011 med flere funktionelle substrater eller fundamenter for lag over dem. Halvledermaterialet starter med et enhedslag med transistorer, der er toppet af et sammenkoblet lag til et enhedslag over det. Mellem disse sektioner, begge isoleringog metalliseringssubstratlag tilsættes såvel som bindingslag for at holde hele strukturen sammen og funktionel. Forskning i sammenkoblede vandrette og lodrette lag, der fremstiller en tredimensionel mikrochip i terningform, er det næste skridt fremad i stigende hukommelse og behandlingshastighed.

I modsætning til kredsløbsproduktion er et enzymsubstrat allerede en naturlig tredimensionel form. Enzymer er proteinmolekyler, der fungerer som katalysatorer i biokemi. Nicotinamid adenin dinucleotid (NADH) er et eksempel på et coenzym af vitamin B3, der fastgør sig til et cellesubstrat i den menneskelige krop. Det aktive substratsted, hvor det binder, ændres derefter af enzymet, og dette afsnit af underlaget frigøres som et produkt af reaktionen. Da selve enzymet ikke ændres i processen, går det derefter videre til andre steder for at fortsætte med at muliggøre væsentlige reaktioner, SUch som cellulær respiration og energiproduktion i kroppen.

Geologiske processer refererer ofte til substrater som en metode til at bestemme alder og sammensætning af jordens skorpe også. Lavere lag af stenaflejringer, ofte benævnt strata, betragtes som ældre og indeholder ofte tidlige fossiliserede eksempler på livet på jorden, hvis de blev deponeret vandret og ikke vendt af klimafarmen. Lignende forskning udført ved at undersøge dybe lag i isark i Antarktis bruges til at bestemme sammensætningen af ​​atmosfæren i den fjerne fortid gennem fangede gasser i issubstrater såvel som istidsperioder i jordens klimahistorie. Relaterede processer bruges til at analysere de øverste 6 tommer (15,24 centimeter) jordsubstrater til næringsstoffer, vandopbevaring, fanget luft og så videre for at bestemme jordens fertilitet for optimal afgrødevækst.