Đã có thể biến nước mắt trở thành điện

Phát hiện mới của các nhà khoa học Ireland được kỳ vọng sẽ mở ra những bước tiến lớn về nguồn năng lượng sạch trong tương lai.

Con người đã sử dụng nhiên liệu hóa thạch từ hàng trăm triệu năm nay. Ngoài lợi ích về năng lượng, loại nhiên liệu này có một nhược điểm rất lớn, đó là gây hại cho môi trường. Tuy vậy con người đang nỗ lực thay thế bằng nhiên liệu sinh học hoặc nhân tạo để giải quyết vấn nạn ô nhiễm.

Một trong những bước tiến mới nhất về công nghệ năng lượng tái tạo, đó là biến nước mắt trở thành điện.

Theo Wonderful Engineering, một nhóm các nhà khoa học tại viện nghiên cứu Bernal Institute thuộc ĐH. Limerick, Ireland đã phát hiện ra một cách vô cùng đặc biệt là tạo ra điện năng từ nước mắt. Nhóm nghiên cứu tạo ra dòng điện bằng cách sử dụng áp suất tác động lên protein lysozyme, loại protein được tìm thấy trong nước mắt, nước bọt, sữa hoặc lòng trắng trứng.

Một số vật liệu như thạch anh có thể chuyển đổi năng lượng cơ học này thành điện năng khi có tác động của áp suất. Hiện tượng này có tên gọi khác là áp điện (piezoelectricity). Theo Wikipedia, áp điện xảy ra đối với một số loại chất có hiệu ứng thuận nghịch. Khi áp chúng vào một trường điện, nó sẽ biến đổi hình dạng, và ngược lại khi dùng lực cơ học tác động, nó sẽ tạo ra điện tích trên bề mặt.

Aimee Stapleton, trưởng nhóm nghiên cứu, đồng thời là một nghiên cứu sinh tại Viện Nghiên cứu EMBARK cho biết: "Hiện tượng áp điện được ứng dụng khá nhiều trong cuộc sống nhưng các protein này lại không được đưa vào khai thác. Mức độ của hiện tượng áp điện trong protein lysozyme khá lớn. Vì là một vật liệu sinh học nên nó không độc hại và có thể ứng dụng trong nhiều thiết bị sáng tạo như lớp phủ điện hóa, chống vi khuẩn cho mô cấy ghép".

Các vật liệu áp điện thường không sản sinh ra lượng điện năng lớn nhưng chúng có thể sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực đời sống, đặc biệt là y tế. Trong lĩnh vực y học, vật liệu này có thể kiểm soát liều lượng thuốc đưa vào cơ thể hoặc tạo ra một lớp phủ kháng khuẩn cho mô cấy ghép. Có nhiều loại vật liệu áp điện cùng chức năng nhưng không phải loại nào cũng có khả năng tương thích sinh học đủ tốt. Thậm chí, một số loại còn chứa các nguyên tố độc hại như chì.

Nhóm nghiên cứu tại Viện Bernal Institute thuộc ĐH. Limerick

Nhóm tác giả cho biết: "Nghiên cứu đã chỉ ra với cùng một cách tiếp cận, chúng ta có thể hiểu sâu hơn về tác động sinh học của vật liệu. Đây là một cách tiếp cận mới. Các nhà khoa học đã tìm hiểu hiện tượng piezoelectricity với nhiều dạng cấu trúc phân cấp phức tạp như mô, tế bào hoặc polypeptides thay vì các khối cấu trúc đơn giản".

Nghiên cứu có tiêu đề "Hiệu ứng áp điện trực tiếp với protein lysozyme hình cầu" đã được đăng tải trên tạp chí Applied Physics Letters mới đây.

Giám đốc Viện Bernal Institute kiêm giáo sư thiết kế hệ thống sinh học, Luuk van der Wielen tin tưởng, khám phá mới của các nhà khoa học Ireland hứa hẹn sẽ mang lại nhiều thay đổi quan trọng trong lĩnh vực y học.

Tiến Thanh