Кофейная гуща поможет понять работу мозга. Это идеальный материал для покрытия электродов
Кажется, теперь никто не будет выбрасывать жмых от кофе, ведь его можно жертвовать науке!
Исследователи из Университета Цинциннати в Огайо, США, использовали в своем эксперименте кофейную гущу (жмых), обнаружив, что она является эффективным электродным покрытием для чувствительных измерений. Тесты показали, что электроды с кофейным покрытием в три раза эффективнее выявляют высвобождение дофамина по сравнению с традиционно производимыми электродами из углеродного волокна.
Это обеспечило бы более дешевую и простую в работе альтернативу современным покрытиям, изготовленным из углеродного волокна, поскольку с молотым кофе «легче работать». «Этот материал в конечном итоге может помочь ученым лучше контролировать мозговую активность и определять мельчайшие уровни нейротрансмиттеров», — пишут авторы новой работы.
Как проходил эксперимент со жмыхом
Отработанная кофейная гуща ранее использовалась для изготовления пористых углеродных суперконденсаторов для хранения энергии — органической батареи. Ученые заинтересовались результатами этих работ и подумали, что, возможно, они могли бы использовать этот проводящий материал в новой работе по обнаружению нейрохимических процессов в мозге.
Традиционные микроэлектроды, которые используют нейробиологи, изготавливаются из углеродного волокна, которое состоит из тонких, твердых углеродных нитей, соединенных вместе. Их изготовление, как правило, является сложным и дорогостоящим процессом, включающим несколько этапов и использование агрессивных химических веществ, поэтому многие ищут альтернативу им.
В рамках эксперимента ученые нагрели кофейный жмых трубчатой печи при температуре 703°С. После этого, ученые добавили обожженный материал в раствор гидроксида калия, который активирует углерод и открывает отверстия в пористой структуре кофе.
Затем они снова нагревали смесь под газообразным азотом, чтобы удалить любые нежелательные побочные продукты. То, что осталось, было чернильной суспензией, полной частиц пористого углерода. В конце концов, ученые разбавили этот осадок водой и окунули электроды из углеродного волокна, покрыв их слоем кофе, в 100 раз тоньше человеческого волоса.
Во время проверки работы такого покрытия было обнаружено, что электроды с покрытием из кофе были более чувствительны. Безусловно, впереди у ученых еще много работы, но уже сейчас они говорят, что в будущем кофе вполне может стать более дешевым и эффективным материалом для покрытия электродов.