Ваші сльози можуть виробляти електрику, як показує нове дослідження
Електричні сльози
Фантазія рясніє прикладами сліз, що володіють магічними здібностями, від Братів Грімм до Гаррі Поттера. Проте, нове дослідження з Бернальского інституту Університету Лимерика (UL) в Ірландії виявило застосування для сліз незнайомим, ніж вигадка: виробництво електроенергії.
Згідно з дослідженням, очолюваному аспірантом EMBARK з Ірландського дослідницької ради Еміей Степлтон, в лізосомальних кристалах багато сліз, які також зустрічаються в яєчних білках у птахів, а також в слині і молоці ссавців. Ці кристали лізосоми можуть генерувати електрику при тиску під тиском, властивість, зване прямим П'єзоелектрика, яке поширене в таких матеріалах, як кварц. Він працює шляхом перетворення механічної енергії в електричну і навпаки.
«У той час як п'єзоелектрику використовується навколо нас, здатність генерувати електрику від цього конкретного білка не вивчалась», - пояснив Степлтон в прес-релізі UL. Істотно, що ступінь п'єзоелектрики, що генерується кристалами лізоциму, знаходиться в тому ж порядку, що і кварц.
«Однак, оскільки [кристали лізоциму] є біологічним матеріалом, він не токсичний, тому може мати багато інноваційних застосувань, таких як електроактивні, антимікробні покриття для медичних імплантатів», - додав Степлтон.
Дослідження групи з'являється в журналі Applied Physical Letters.
Переосмислення електронних пристроїв
П'єзоелектричні матеріали знаходяться в резонаторах і вібраторах мобільних телефонів, а також в глибоких океанських сонар і навіть в ультразвукових машинах. Однак багато п'єзоелектричні матеріали, що використовуються в цих пристроях, містять токсичні елементи, такі як свинець.
Навпаки, кристали лізосом є біосумісними, тобто вони не можуть завдати шкоди людському тілу. Відкриття цієї властивості в кристалах лізосом, які легше зробити з природних джерел, таких як сльози, може винаходити, як ці матеріали створюються.
Відкриття також відкриває можливості для збору альтернативної енергії з використанням біосумісних матеріалів, які можуть бути використані для розробки гнучкої електроніки для біомедичних пристроїв. Дослідники розглядають можливе використання в контролі вивільнення лікарського засобу в організмі людини, наприклад.
«Кристали є золотим стандартом для вимірювання п'єзоелектрики в небиологических матеріалах. Наша команда показала, що той же підхід може бути використаний при розумінні цього ефекту в біології », - сказав Лук ван дер Вілен, директор Bernal Institute, коментуючи це відкриття. «Це новий підхід, оскільки вчені досі намагалися зрозуміти п'єзоелектрику в біології, використовуючи складні ієрархічні структури, такі як тканини, клітини або поліпептиди, а не досліджувати більш прості фундаментальні будівельні блоки».
Література: Фізика, Листи з прикладної фізики, Університет Лимерика
