我们使用化石燃料已经有一百多年了。化石燃料不仅大大增加了我们的环境污染,而且消耗得也很快。在未来的几年里,我们可能没有化石燃料来驱动我们的工业和汽车。可再生能源是当今的需要,科学家们正在尽最大努力从任何东西中提取它们,无论是什么波,汽车尾气,尿布,甚至是眼泪。
来自利默里克伯纳尔研究所的一组爱尔兰科学家发现了一种用眼泪发电的方法。研究小组通过对泪液和蛋白中都存在的溶菌酶蛋白质施加压力来产生电流。
一些材料,如石英,可以在施加压力的情况下将机械能转换为电能,这种现象被称为压电现象。Aimee Stapleton是这项研究的主要作者,也是爱尔兰研究委员会物理系和伯纳尔研究所的EMBARK研究生研究员,她说:
“虽然压电在我们周围随处可见,但这种特殊蛋白质发电的能力还没有被探索过。溶菌酶晶体的压电程度是显著的。它的数量级与石英相同。然而,由于它是一种无毒的生物材料,因此可以有许多创新应用,例如用于医疗植入物的电活性抗菌涂层。”
压电材料通常不用于产生大量电力,但它们在我们的生活中有很多应用,特别是在医学上。在医学领域,它们可用于控制体内药物的释放,或作为植入物的抗菌涂层。有各种各样的压电材料可以以同样的方式使用,但其中许多都不具有生物相容性。其中一些甚至含有铅等有毒元素。
正如这项研究的作者所说,“晶体是测量非生物材料中压电性的金标准。我们的团队已经证明,同样的方法可以用于理解生物学中的这种效应。这是一种新的方法,因为到目前为止,科学家们一直试图通过组织、细胞或多肽等复杂的层次结构来理解生物学中的压电现象,而不是研究更简单的基本构件。”
这项名为“球状蛋白溶菌酶中的直接压电效应”的研究发表在该杂志上应用物理通讯。
这一发现将给医学和其他应用带来许多变化。伯纳尔研究所所长、生物系统工程设计教授Luuk van der Wielen说,
“这一发现在生物压电领域的影响将是巨大的。”
我们真的很期待。