Что такое субстрат?

Подложка представляет собой основной материал или слой материала, на котором выполняются другие материалы или процессы. Это может включать в себя все, от недр в сельском хозяйстве, на которых выращиваются растения, до слоев кремниевого полупроводника, используемых в качестве основы для создания электрических цепей, и клеток или других биологических сред, на которые воздействуют ферменты. Термин субстрат часто используется в медицине и производстве микрочипов, но он также является общим для геологии и других природных процессов.

Без сомнения, кремниевая подложка является одной из самых сложных синтетических структур, изготовленных в микрометровом и нанометровом масштабе. В конструкциях микрочипов и солнечных батарей используются несколько горизонтальных слоев, причем типичный микрочип по состоянию на 2011 год имеет несколько функциональных подложек или основы для слоев над ними. Полупроводниковый материал начинается с слоя устройства из транзисторов, который покрывается соединительным слоем на слое устройства над ним. Между этими секциями добавляются слои подложки изоляции и металлизации, а также связующие слои, чтобы сохранить целостность всей структуры и ее работоспособность. Исследование взаимосвязанных горизонтальных и вертикальных слоев, создание трехмерного микрочипа в форме куба, является следующим шагом вперед в увеличении памяти и скорости обработки.

В отличие от схемотехники, субстрат фермента уже представляет собой естественную трехмерную форму. Ферменты - это белковые молекулы, которые действуют как катализаторы в биохимии. Никотинамид-адениндинуклеотид (NADH) является примером кофермента витамина B3, который присоединяется к клеточному субстрату в организме человека. Сайт активного субстрата, где он связывается, затем изменяется ферментом, и этот участок субстрата высвобождается как продукт реакции. Поскольку сам фермент в процессе не изменяется, он затем перемещается в другие места, чтобы продолжать активацию необходимых реакций, таких как клеточное дыхание и производство энергии в организме.

Геологические процессы часто называют субстраты как метод определения возраста и состава земной коры. Нижние слои отложений породы, часто называемые слоями, считаются более старыми и часто содержат ранние окаменелые примеры жизни на Земле, если они были отложены горизонтально и не перевернуты под воздействием климата. Аналогичные исследования, проведенные путем изучения глубоких слоев в ледяных щитах в Антарктике, используются для определения состава атмосферы в далеком прошлом через захваченные газы в ледяных субстратах, а также периоды ледникового периода в истории климата Земли. Связанные процессы используются при анализе верхних 6 дюймов (15,24 сантиметра) почвенных субстратов на предмет содержания питательных веществ, удержания воды, захваченного воздуха и т. Д. Для определения плодородия почвы для оптимального роста сельскохозяйственных культур.