Во многих легендах и преданиях слёзы являются важным ингредиентом зелий и магических отваров. Всё потому, что в них якобы заключена невероятная мощь и целительная сила.
Вряд ли кто-то из учёных возьмётся доказывать такие предположения, ведь происхождение и состав слёз животных и человека им давно известны. И ничего сверхъестественного в них найдено не было – лишь прозаичная вода, неорганические вещества и некоторые белки.
Хотя справедливости ради стоит отметить, что в состав слёзной жидкости входит фермент под названием лизоцим. И он как раз придаёт слезам бактерицидные свойства (так что рассказы о целительной силе слёз частично основаны, что называется, на реальных событиях).
Тот же фермент, к слову, присутствует и в других жидкостях живых организмов – например, в слюне и грудном молоке. А ещё им изобилуют белки птичьих яиц.
Но, пожалуй, самым любопытным является тот факт, что лизоцим при определённых условиях способен генерировать электричество. Всё потому, что он, оказывается, весьма неплохой пьезоэлектрик.
Ирландские учёные обнаружили, что кристаллы лизоцима могут генерировать электричество при механическом воздействии, в данном случае – давлении.
Похожими свойствами обладают многие материалы: например, кварц может преобразовывать механическую энергию в электрическую и наоборот. Такие материалы широко используются для создания "начинки" многих устройств – от мобильных телефонов до гидролокаторов.
"Пьезоэлектричество используется повсеместно, однако способность этого конкретного белка (лизоцима – прим.ред.) генерировать электричество ранее не изучалась", — рассказывает ведущий автор исследования Эйми Стэплтон (Aimee Stapleton).
По её словам, пьезоэлектрический эффект в кристаллах лизоцима значительный: такой же, как у кварца.
Чтобы узнать это, специалисты поместили плёнку из кристаллов лизоцима между двумя стёклами, а затем прикладывали давление и измеряли накаливающиеся при этом заряды.
"Лизоцим – это биологический материал, а значит, нетоксичный. Поэтому он может найти множество инновационных применений. Например, использоваться для создания электроактивных и антимикробных покрытий для медицинских имплантатов", — продолжает учёный.
Ещё одним плюсом является дешевизна и простота использования кристаллов лизоцима. Их структура изучается уже несколько десятилетий, так что данных у специалистов накопилось немало (кстати, Александр Флеминг до открытия пенициллина рассматривал лизоцим как потенциальный антибиотик). А получать эти кристаллы можно из природных источников, добавляет соавтор работы профессор Тьюфик Соулиман (Tewfik Soulimane).
"Кристаллы являются золотым стандартом для измерения пьезоэлектричества в небиологических материалах. Наша команда показала, что такой подход можно использовать при понимании этого эффекта и в биологии. До сих пор учёные пытались "понять биологическое пьезоэлектричество", используя сложные структуры, такие как ткани, клетки или полипептиды, а не исследовать более простые строительные блоки", — отмечает руководитель исследовательской группы профессор Тофайл Сайед (Tofail Syed).
Авторы уверены, что их открытие станет фундаментом для будущих исследований альтернативных источников энергии, а также новых возможностей гибкой электроники. Ну а для медицинских устройств – сенсоров, датчиков и имплантатов – биосовместимый органический пьезоэлектрик – просто мечта. К счастью, уже сбывающаяся.
Более подробно открытие ирландских учёных описывается в издании Applied Physics Letters.
Напомним, что ранее исследователи нашли способ превратить вены в "кровеносные электростанции", а также создали новый тип гибкой биосовместимой электроники, которая становится мягкой внутри тела.