哭泣真的让人麻酥酥! 科学家利用眼泪中的蛋白质发电

分享到:
22163
下一篇 >
未来,哭也是种能量来源,男儿不必有泪不轻弹。 来自爱尔兰利墨瑞克大学伯纳尔研究所的团队发现,蛋清、哺乳动物眼泪、唾液或鼻涕中的蛋白质「溶菌酶」晶体,可透过施加物理压力产生电流,称为直接压电效应(direct piezoelectricity),压电度媲美石英。 研究团队说,由于溶菌酶是一种无毒生物材料,这项发现将在生物压电领域发挥影响力,比如医疗植入物**涂层的**应用。

所谓压电效应,是指电介质材料中一种机械能与电能互换的现象,当对压电材料施以物理压力时,材料体内的电偶极矩会因压缩而变短,此时压电材料为抵抗这变化,会在表面上产生等量的正负电荷以对抗压力、避免变形。 这种由于形变而产生电极化的现象称为「正压电效应」,实质上是机械能转化为电能的过程。

若反之,当在压电材料表面施加电场(电压)时,电偶极矩因电场作用被拉长,压电材料为抵抗这变化会沿着电场方向伸长,这种由于电场作用而产生机械形变的过程称为「逆压电效应」,实质上是电能转化为机械能的过程。 利用这种机械振动和交流电互相转换的特性,压电材料广泛应用于传感器组件中,如手机谐振器、地震传感器、加速度测量组件、深海声纳等。 石英是常见的压电材料,而木材、动物骨骼、皮肤、血管组织也都具有压电性。

生物有机体其实有各种供电来源,比如眼泪一些成分如葡萄糖、乳酸盐等都具发电能力,而日前,中国复旦大学团队也刚提出一种利用血液流动产生电力的方法。 不过现在,就连人类眼泪中的某种蛋白质都可以产生电力了,那就是溶菌酶晶体,当它从外施加物理压力时会产生电能。

▲ 科学家**次发现眼泪中的溶菌酶晶体具有压电性。 (Source:利墨瑞克大学)

过去,溶菌酶(lysozyme)在实验室广泛应用于对**进行的细胞破碎技术,加上溶菌酶易结晶的特性,也常用于各种晶体学相关研究,但这是科学家**次找到溶菌酶具压电性的证据,研究主要作者 Aimee Stapleton 表示, 溶菌酶晶体的压电度大到足以媲美石英。

由于溶菌酶是种无毒生物材料,研究团队表示,未来溶菌酶在能量收集、生物医学设备等领域将有许多**应用,它可以替代一些生物兼容性的电子产品,比如常含有毒元素铅的压电能量收集器。 这项研究已发表在《应用物理通讯》期刊。

你可能感兴趣: 业界新闻 图片 传感器 **
无觅相关文章插件,快速提升流量