于川
都說眼淚是女生的武器,但這里講的是科學,科學不相信眼淚——哦,不對,是科學界的眼淚讓你不敢相信。你能想到眼淚能發電嗎?最近就有一群科學家把這事搗鼓出來了,是不是特別像童話故事里的瘋狂怪博士?
這群怪博士——哦,不,是這群科學家發現:眼淚里有一種蛋白質本來不帶電,擠一擠、壓一壓,就帶電了!這種蛋白質叫作溶菌酶,在哺乳動物的眼淚、乳汁、口水和鳥蛋的蛋清里都有它的身影存在。
某些材料擠一擠、壓一壓就能發電這個事也不是什么新鮮事,這叫作壓電效應。它是一種機械能與電能互換的現象,已經被發現了上百年,在我們身邊也應用得很廣泛。比如街邊隨處可見的一次性塑料打火機,有相當一部分就是采用壓電陶瓷器件發電來打火的。按下打火機里的點火器后,壓力作用到壓電陶瓷器件上,點火器放電,同時氣閥打開,電火花點燃燃氣,火苗就冒出來了。壓電材料還能把電能轉換回機械能,用特定頻率的微小電流可以引起切割工具非常精確的震動,這可以用于微創手術。壓電效應還可用于制造高級傳感器、鐘表、微量天平等,它已在醫學、航天航空、工業生產等領域大顯身手了。
能具有壓電效應的材料不局限于無機世界,和生命能掛上關系的有機材料也有不少,比如骨頭、DNA分子以及各種各樣的蛋白質。眼淚里面碰巧也有這么一種蛋白質,就是我們前面說到的溶菌酶。以前科學家們從來沒想到過它們,但它們是不可能永遠躲過去的。這次就有科學家盯上了它們,忍不住試了試,結果溶菌酶果然存在壓電效應!
這么一來,眼淚也能發電了!如果有一天,手機沒電了,我們只要拿出個袋子來哭一哭,然后揉一揉、搓一搓,就能給手機充電了,似乎也是件挺有意思的事。呃,這腦洞好像開得有點歪了。那我們說點正經的應用。溶菌酶晶體(對,蛋白質也能變成晶體)的壓電效應和石英晶體類似,但它是一種生物材料,而且是無毒無害的,可以用在一些特殊的地方,比如給植入人體的醫療器械外面的抗菌涂層供電。
不過,生物壓電領域對我們來說還是一個非常神秘的世界。這次的新發現,只能說讓門縫又稍微開大了一點點,離其大量成熟應用還有很長的道路要走。
(李中一 摘自《今晚報》 圖/Sally)