新传媒网根据发表在《应用物理快报》 上的一项研究，对 眼泪、牛奶和蛋清中发现的蛋白质施加压力 已被证明可以发电 。
爱尔兰利默里克大学伯纳尔研究所的一组研究人员最近发现，可以通过挤压溶菌酶晶体来发电，溶菌酶是一种在鸟类蛋清、眼泪、唾液和唾液中大量存在的蛋白质。哺乳动物的乳汁。科学家们注意到，这种发电能力，即所谓的压电性，是一种材料——例如石英——将机械能转化为电能的现象，反之亦然。
据研究小组介绍，具有压电特性的材料通常用于各种应用，例如开发手机中的谐振器和振动器、进行超声成像以及制造深海声纳。
“虽然我们周围都在使用压电，但尚未探索从这种特殊蛋白质发电的能力。溶菌酶晶体中的压电程度是显着的。它与石英中发现的数量级相同。然而，由于它是一种生物材料，它是无毒的，因此 [它] 可以具有许多创新应用，例如用于医疗植入物的电活性抗菌涂层，”主要作者 Aimee Stapleton在线告诉《科学日报》。
“自 1965 年以来，人们就知道溶菌酶晶体的高精度结构。事实上，这是第二个蛋白质结构和第一个酶结构被解决，但我们是第一个使用这些晶体来证明压电性的人，”co ——作者 Tewfik Soulimane 教授补充道。
科学家们得出的结论是，这项研究可能具有潜在的应用价值，并可能会加强对用于生物医学设备的能量收集和柔性电子设备的研究。研究小组还表示，这一发现可能会用于未来的应用，例如控制药物在人体内的释放，以及替代其他压电能量收集器。
当前研究的细节
为了开展这项研究，研究小组使用改进的结晶工艺制备了溶菌酶晶体薄膜。然后科学家们在蛋白质溶液中加入甘油，以防止薄膜在干燥期间开裂。专家们还使用压力计有效地测量了溶菌酶薄膜的直接压电效应。
据研究小组称，压力计提供样品压电系数的读数。如果样品在反转后其系数的极性发生变化，则将其归类为压电样品。科学家们使用了一个简单的开关，而不是手动翻转胶片。使用直立配置评估样品膜的压电系数五次，并在倒置配置评估另外五次。
研究人员发现，薄膜样品确实显示出显着的压电特性。涉及定制设备的进一步测试进一步表明，施加力脉冲在样品中产生了电压峰值。专家们还发现，电压峰值分布在样品中，但在受到应力影响后迅速减小。
“晶体是测量非生物材料压电性的金标准。我们的团队已经表明，可以采用相同的方法来理解生物学中的这种效应。这是一种新方法，因为迄今为止科学家们一直试图使用复杂的层次结构(如组织、细胞或多肽)来理解生物学中的压电性，而不是研究更简单的基本构建块，”研究小组负责人 Tofail Syed 教授在《每日邮报》的一篇文章中表示.
