En química, un sustrato es típicamente la especie química que se observa en una reacción química , que reacciona con un reactivo para generar un producto . También puede referirse a una superficie en la que se realizan otras reacciones químicas o desempeñar un papel de apoyo en una variedad de técnicas espectroscópicas y microscópicas. [1] En química sintética y orgánica , el sustrato es la sustancia química de interés que se modifica. En bioquímica , un sustrato enzimático es el material sobre el que actúa una enzima . Al referirse al principio de Le Chatelier, el sustrato es el reactivo cuya concentración se cambia. El término sustrato depende en gran medida del contexto. [2]
En tres de las técnicas de microscopía a nanoescala más comunes , la microscopía de fuerza atómica (AFM), la microscopía de túnel de barrido (STM) y la microscopía electrónica de transmisión (TEM), se requiere un sustrato para el montaje de la muestra. Los sustratos suelen ser delgados y relativamente libres de características o defectos químicos. [3] Por lo general, se utilizan obleas de plata, oro o silicio debido a su facilidad de fabricación y la falta de interferencia en los datos microscópicos. Las muestras se depositan sobre el sustrato en finas capas donde puede actuar como un soporte sólido de espesor y maleabilidad confiables. [1] [4]La suavidad del sustrato es especialmente importante para este tipo de microscopía porque son sensibles a cambios muy pequeños en la altura de la muestra.
Varios otros sustratos se utilizan en casos específicos para adaptarse a una amplia variedad de muestras. Se requieren sustratos aislantes térmicos para AFM de escamas de grafito, por ejemplo, [5] y se requieren sustratos conductores para TEM. En algunos contextos, la palabra sustrato se puede utilizar para referirse a la muestra en sí, en lugar del soporte sólido sobre el que se coloca.
Varias técnicas espectroscópicas también requieren que las muestras se monten en sustratos como la difracción de polvo . Este tipo de difracción, que implica dirigir rayos X de alta potencia a muestras de polvo para deducir estructuras cristalinas, a menudo se realiza con un sustrato amorfo de modo que no interfiere con la recopilación de datos resultante. Los sustratos de silicio también se usan comúnmente debido a su naturaleza rentable y su relativamente poca interferencia de datos en la recolección de rayos X. [6]
Los sustratos monocristalinos son útiles en la difracción de polvo porque se distinguen de la muestra de interés en los patrones de difracción al diferenciarse por fase. [7]
En la deposición de capas atómicas , el sustrato actúa como una superficie inicial sobre la cual los reactivos pueden combinarse para construir estructuras químicas con precisión. [8] [9] Se utiliza una amplia variedad de sustratos según la reacción de interés, pero con frecuencia se unen a los reactivos con cierta afinidad para permitir que se adhieran al sustrato.