電気が必要ですか？ 泣き始めます。
正確ではありません。 しかし、アイルランドの科学者は、人の涙に含まれるタンパク質が、高圧下に置かれた場合に電気を生成できることを発見しました。 彼らは、この発見がペースメーカーなどの生物医学機器に電力を供給するより安全な方法につながることを望んでいます。
結晶、骨、木材、さまざまなタンパク質などの一部の材料は、絞ると電荷を蓄積します。 直接圧電性として知られるこの能力は、ギターのピックアップ、生物医学センサー、携帯電話のバイブレーター、海洋ソナー、シガレットライターなど、さまざまな用途を持っています。
リムリック大学の研究者は、涙、唾液、粘液、牛乳に含まれるタンパク質リゾチームが、鶏卵にははるかに多く含まれているかどうかにも興味を持っています。 彼らは、高熱を使用してリゾチームを結晶化し、圧力をかけ、その電気出力を測定しました。 彼らは、他の生体材料と同様に、その圧電係数（その出力の尺度）がニュートンあたり約1ピコクーロンになると予想していました。 しかし、リゾチームは実際にはニュートンあたり最大6.5ピコクーロンの圧電効果を有していました。 平均効果は、クォーツと同様、ニュートンあたり約2ピコクーロンでした。
「私たちは非常に興奮していました」と、研究の主著者であるエイミー・ステイプルトンは述べています。 この研究は先週、 Applied Physics Letters誌に掲載されました。
Stapletonと彼女のチーム（Sean Curtin、True Media） この研究には多くの潜在的な医療用途があります。 リゾチームは生体適合性があるため、ペースメーカーなどの生体医療機器に電力を供給するより安全な方法になる可能性があります。その一部は鉛などの有毒物質に依存しています。 リゾチームが生成する電気は、リゾチームを動力とするポンプが薬物の徐放を制御する、より優れた薬物送達システムにもつながる可能性があります。
リゾチームの主な仕事は感染から保護することであるため、リゾチームは天然の抗菌剤です。
「この抗菌特性は生物医学機器に役立つ可能性があります」とStapleton氏は言います。
また、リゾチームは豊富で容易に入手できるため、安価な材料であり、科学研究や食品業界で防腐剤として一般的に使用されています。 しかし、ステイプルトンが言うように、「アプリケーションは、実現するのに非常に長い時間がかかります。」
Stapletonと彼女のチームの次のステップは、逆（または逆、または逆）圧電効果として知られる圧電性の別の側面を調べることです。 これは、電気を加えると結晶材料に変形が生じる場合です。 リゾチームがこの効果を示す場合、多くの潜在的な用途があります。
ウィスコンシン大学の材料科学および工学の教授であるXudong Wang氏は、「性能は、依然として新しい材料の発見にとって最も重要な側面だと思います」と述べています。 「圧電係数はクオーツとほぼ同じであると述べた論文。これは、エネルギーハーベスティング用途にとってはやや低い。この新しい材料の理論的限界を知ることは非常に興味深い。」
Stapletonはリゾチームを研究していました。リゾチームは容易に結晶化できるタンパク質であり、特定の種類の結晶構造を持つことが材料の圧電ポテンシャルの重要な要因であるためです。 生体材料の圧電性を研究している研究者は、以前は細胞や組織などのより複雑な材料に注目していました。 しかし、ステイプルトンは、圧電性のプロセスのより深い理解を生み出すことができると期待して、単純なタンパク質を調査する価値があると考えました。
「[圧電性]がどのように機能するかを完全には理解していません」と彼女は言います。 「だから、より基本的なビルディングブロックから始めると思った。」
