有了这种物质，眼泪也能发电

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近日，爱尔兰利莫瑞克大学（University of Limerick）的科学家成功展示了一种可以发电的溶菌酶（lysozyme）。这种溶菌酶大量存在于鸟类的蛋清，哺乳类动物的眼泪、口水，以及乳汁的蛋白质中，在受到挤压时，会因为压电性而产生电流，从某种程度上实现了“用眼泪发电”。他们的研究论文发表于 10 月 2 日的《应用物理快报》上。

图丨莫瑞克大学物理系博士后，此项研究的主作者 Aimee Stapleton。

简单来说，压电材料可以把作为机械能的压力转化为电能，也可以把电能逆转为机械能。这种材料被大量用于我们生活中常见或不常见的产品中，比如手机中的振动器和共鸣器，或者深海声呐和超声波成像仪。在生物材料方面，人们早就知道骨骼，肌腱，以及木头具有压电性。

 “虽然我们身边有着大量压电材料的应用，但是却没有人想到利用这种蛋白质来发电。溶菌酶晶体的压电性不可小觑，因为它与石英属于同一级别。但是，由于它是一种无毒的生物材料，它可以用于多种创新性领域，比如作为医疗植入设备的一种电活性、抗微生物的涂层”，莫瑞克大学物理系博士后，此项研究的主作者Aimee Stapleton 解释道。

溶菌酶晶体可以很轻松的从天然材料中制造出来。“人们早在 1956 年就得到了溶菌酶晶体的高精结构”，结构生物学家、该研究的联合作者 Tewfik Soulimane 教授说道，“事实上，它是人类首个解开整体结构的酶，也是第二个解开整体结构的蛋白。但是我们是首个展示出溶菌酶晶体压电性的团队。”

图丨爱尔兰利莫瑞克大学展示出溶菌酶电压性的三位研究人员（从左到右）John Sweeney， Aimee Stapleton 和 Vincent Casey。

据研究团队的队长，莫瑞克大学物理系教授 Tofail Syed 表示：“在非生物材料中，晶体是测量压电性的黄金标准。我们的成果展示出同样的手段也可以用于生物材料。这是一种全新的思路，因为在此之前，科学家一直都以复杂的阶级结构，比如组织、细胞，或者多肽缩多氨酸来试图理解生物压电材料，而不是从基础模块开始。”

莫瑞克大学团队的此项发现有着极大的潜力，并可能在生物医疗设备领域引发一场革命。在未来，人们可能会使用溶菌酶作为一种体内药泵，来控制药剂的释放度和量，并从外部环境获得能量。此外，由于溶菌酶天然无害，它很有可能代替含有有毒物质，比如铅的传统压电性能量收集器。

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编辑：陈翔宇   

参考：https://phys.org/news/2017-10-scientists-electricity.html

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