Što je supstrat?

Podloga je temeljni materijal ili sloj materijala na kojem se izvode drugi materijali ili procesi. To može uključivati ​​bilo što, od podzemnih površina u poljoprivredi na kojima se uzgajaju biljke do slojeva silicija poluvodiča koji se koriste kao temelj za izgradnju električnih krugova, te stanica ili drugih bioloških medija na koje djeluju enzimi. Izraz supstrat često se koristi u medicini i proizvodnji mikročipova, ali je također uobičajen za geologiju i druge prirodne procese.

Silikonska podloga je, bez sumnje, jedna od najsloženijih sintetičkih struktura proizvedenih u mikrometarskoj i nanometarskoj skali. Dizajn mikročipa i solarnih ćelija koristi više horizontalnih slojeva, s tipičnim mikročipom od 2011. koji ima nekoliko funkcionalnih supstrata ili temelja za slojeve iznad njih. Poluvodički materijal počinje sa slojem uređaja tranzistora, koji je na vrhu sloja međusobnog povezivanja do sloja uređaja iznad njega. Između ovih sekcija dodaju se i izolacijski i metalizacijski slojevi supstrata, kao i vezni slojevi kako bi cijela struktura ostala zajedno i funkcionalna. Istraživanje međusobno povezanih horizontalnih i vertikalnih slojeva, stvaranje trodimenzionalnog mikročipa u obliku kocke, sljedeći je korak naprijed u povećanju memorije i brzine obrade.

Za razliku od proizvodnje kola, enzimski supstrat je već prirodni trodimenzionalni oblik. Enzimi su proteinske molekule koje djeluju kao katalizatori u biokemiji. Nikotinamid adenin dinukleotid (NADH) primjer je koenzima vitamina B3, koji se veže za stanični supstrat u ljudskom tijelu. Aktivno mjesto supstrata gdje se veže tada se mijenja od strane enzima i ovaj dio supstrata se oslobađa kao produkt reakcije. Budući da se sam enzim u tom procesu ne mijenja, zatim prelazi na druga mjesta kako bi nastavio omogućavati bitne reakcije, poput staničnog disanja i proizvodnje energije u tijelu.

Geološki procesi često se odnose na supstrate kao na metodu određivanja starosti i sastava zemljine kore. Niži slojevi naslaga stijena, koji se često nazivaju slojevima, smatraju se starijima i često sadrže rane fosilizirane primjere života na Zemlji, ako su bili taloženi vodoravno i nisu prevrnuti klimatskim utjecajima. Slično istraživanje provedeno ispitivanjem dubokih slojeva ledenih ploča na Antarktiku koristi se za određivanje sastava atmosfere u dalekoj prošlosti kroz zarobljene plinove u ledenim podlogama, kao i razdoblja ledenog doba u povijesti Zemljine klime. Povezani procesi koriste se u analizi gornjih 6 inča (15.24 centimetra) supstrata tla na hranjive tvari, zadržavanje vode, zarobljeni zrak i tako dalje kako bi se odredila plodnost tla za optimalan rast usjeva.