اكتشف العلماء أن طلاء الكربون المسامي على الأقطاب الكهربائية يزيد من معدل التدفق بمقدار ثلاث مرات.
"الهيكل المسامي للمادة يسمح بالمزيدعدد جزيئات الدوبامين للمشاركة في التفاعل ، بالإضافة إلى ذلك ، يلتقط القطب الكهربائي المطلي بالكربون الدوبامين مؤقتًا في عدم انتظام السطح الطبيعي ، كما يقول آشلي روس ، قائد الدراسة. "تزيد هذه الخصائص من حساسية القطب الكهربي وتسمح بإجراء تجارب تتطلب دقة عالية."
وقد تم استخدام القهوة المطحونة في السابق لصنع مكثفات الكربون المسامية. ومع ذلك، فهذه هي التجربة الأولى لاستخدام هذه المادة في الكيمياء العصبية.
الأقطاب الكهربائية الدقيقة التقليدية ، والتي تُستخدم فيعلم الأعصاب ، مصنوعة من ألياف الكربون - خيوط كربونية رفيعة صلبة مرتبطة ببعضها البعض. عادة ما يكون تصنيع هذه الأقطاب الكهربائية عملية شاقة ومكلفة. يقول روس إن استخدام القهوة المطحونة سيقلل بشكل كبير من تكلفة مثل هذه المستشعرات.
قام الباحثون في عملهم بتجفيف القهوةسميكة ، وبعد ذلك تم تسخينها في فرن أنبوب إلى درجة حرارة حوالي 700 درجة مئوية. تم وضع المادة الناتجة في محلول هيدروكسيد البوتاسيوم لتنشيط الكربون وتشكيل بنية مسامية. ثم أعاد العلماء تسخين الخليط تحت جو من النيتروجين لإزالة أي شوائب. تم الحصول على معلق أسود من جزيئات الكربون المسامية.
في المرحلة الأخيرة ، تمييع العلماء الناتجالمعلق بالماء ويتم غمس الأقطاب الكهربائية في المحلول. ونتيجة لذلك ، تشكل غشاء كربوني على سطحه ، أرق بمئة مرة من شعرة الإنسان.
قارن الباحثون خصائص المغلفة وأقطاب كهربائية غير مطلية للكشف عن كميات صغيرة من الدوبامين عن طريق قياس الجهد الدوري. أثناء التجربة، تغير الجهد الكهربائي على القطب بسرعة، مما أدى إلى الأكسدة البديلة وتقليل الدوبامين.
اتضح أن مجسات الكربون المغلفة في ثلاثةمرات تسريع معدل ردود الفعل. تجعل الطريقة المطورة من الممكن إصلاح إطلاق الناقل العصبي بأسرع ما يحدث في الدماغ.
يقول روس: "ستساعدنا المادة الجديدة على فهم نشاط الدماغ بشكل أفضل واكتشاف المستويات الدقيقة لتغير الناقل العصبي".
في المرحلة التالية ، يخطط فريقها لإنشاء قطب كهربائي يتكون بالكامل من نفايات القهوة.
قراءة المزيد:
التقط "جيمس ويب" أوضح صورة لنجم في التاريخ
الموت الطوعي. نحكي كيف يعمل إجراء القتل الرحيم في جميع أنحاء العالم
يعثر العلماء على شذوذ أثري عمره 1500 عام