Qu’est-ce que les larmes, le lait et les blancs d’œufs ont en commun? Ils sont maintenant une source d’énergie renouvelable

Selon une étude publiée dans Applied Physics Letters, l’application d’une pression à une protéine présente dans les larmes, le lait et les blancs d’œufs génère de l’électricité.

Une équipe de chercheurs de l’Institut Bernal de l’Université de Limerick en Irlande a récemment découvert que l’électricité peut être produite en pressant des cristaux de lysozyme, une protéine qui peut être trouvée en abondance dans le blanc d’œuf des oiseaux et dans les larmes, la salive et lait de mammifères. Les scientifiques ont noté que cette capacité à générer de l’électricité, connue sous le nom de piézoélectricité, est un phénomène où les matériaux – tels que le quartz – convertissent l’énergie mécanique en énergie électrique et vice versa.

Selon l’équipe de recherche, les matériaux possédant des propriétés piézoélectriques sont couramment utilisés dans diverses applications telles que le développement de résonateurs et de vibrateurs dans les téléphones mobiles, la réalisation d’imagerie par ultrasons et la fabrication de sonars profonds.

« Alors que la piézoélectricité est utilisée tout autour de nous, la capacité à générer de l’électricité à partir de cette protéine particulière n’a pas été explorée. L’étendue de la piézoélectricité dans les cristaux de lysozyme est significative. C’est du même ordre de grandeur que dans le quartz. Cependant, comme il s’agit d’un matériau biologique, il est non toxique et pourrait donc avoir de nombreuses applications innovantes telles que les revêtements électroactifs et antimicrobiens pour implants médicaux », a déclaré l’auteur principal Aimee Stapleton à Science Daily en ligne.

« La structure de haute précision des cristaux de lysozyme est connue depuis 1965. En fait, c’est la deuxième structure protéique et la première structure enzymatique qui a jamais été résolue, mais nous sommes les premiers à utiliser ces cristaux pour montrer l’évidence de la piézoélectricité ». -author professeur Tewfik Soulimane ajoute.

Les scientifiques ont conclu que l’étude pourrait avoir des applications potentielles et pourrait stimuler la recherche sur la récupération d’énergie et l’électronique flexible pour utilisation dans les dispositifs biomédicaux. L’équipe de recherche a également déclaré que la découverte pourrait être utilisée dans des applications futures telles que la libération contrôlée de médicaments dans le corps humain et une alternative aux autres cueilleurs d’énergie piézoélectrique.

Particularités de l’étude en cours

Afin de réaliser l’étude, l’équipe de recherche a préparé des films de cristaux de lysozyme en utilisant un processus de cristallisation modifié validité. Les scientifiques ont ensuite ajouté du glycérol à la solution de protéines afin d’empêcher les films de se fissurer pendant la période de séchage. Les experts ont également utilisé un piézomètre pour mesurer efficacement l’effet piézoélectrique direct des films de lysozyme.

Selon l’équipe de recherche, le piézomètre fournit une lecture du coefficient piézoélectrique des échantillons. Un échantillon est classé comme piézoélectrique si la polarité de son coefficient change une fois qu’il est inversé. Les scientifiques ont utilisé un simple interrupteur au lieu d’inverser manuellement les films. Le coefficient piézoélectrique des films échantillons a été évalué cinq fois en utilisant la configuration verticale et cinq fois en configuration inversée.

Les chercheurs ont découvert que les échantillons de film présentaient des propriétés piézoélectriques significatives. Un autre test impliquant une installation construite sur mesure a en outre révélé que l’application d’impulsions de force a généré un pic de tension parmi les échantillons. Les experts ont également constaté que les pointes de tension se propageaient à travers les échantillons mais diminuaient rapidement après l’impact du stress. (Relatif: L’évaporation pourrait-elle fournir de l’énergie et préserver l’approvisionnement en eau? Les scientifiques explorent la façon de récolter une nouvelle source d’énergie renouvelable.)

« Les cristaux sont l’étalon-or pour mesurer la piézoélectricité dans les matériaux non biologiques. Notre équipe a montré que la même approche peut être prise pour comprendre cet effet en biologie. C’est une nouvelle approche car les scientifiques ont jusqu’ici essayé de comprendre la piézoélectricité en biologie en utilisant des structures hiérarchiques complexes telles que des tissus, des cellules ou des polypeptides plutôt que d’étudier des éléments fondamentaux plus simples « , explique le professeur Tofail Syed. .