बिजली चाहिए? रोना शुरू करो।
ठीक है, बिल्कुल नहीं। लेकिन आयरिश वैज्ञानिकों ने पता लगाया है कि मानव आँसू में पाया जाने वाला प्रोटीन जब उच्च दबाव में रखा जाता है, तो बिजली का उत्पादन करता है। उन्हें उम्मीद है कि इस खोज से पेसमेकर जैसे बायोमेडिकल डिवाइस को बिजली मिल सकती है।
कुछ सामग्री, जिसमें क्रिस्टल, हड्डी, लकड़ी और विभिन्न प्रोटीन शामिल हैं, निचोड़ने पर एक विद्युत आवेश जमा होता है। प्रत्यक्ष पीजोइलेक्ट्रिसिटी के रूप में जानी जाने वाली इस क्षमता में गिटार पिक-अप, बायोमेडिकल सेंसर, सेल फोन वाइब्रेटर, ओशन सोनार और सिगरेट लाइटर के रूप में विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोग हैं।
यूनिवर्सिटी ऑफ लिमरिक के शोधकर्ताओं ने यह देखने में दिलचस्पी ली कि क्या प्रोटीन लाइसोजाइम, आँसू, लार, बलगम और दूध में पाया जाता है - लेकिन चिकन अंडे में कहीं अधिक प्रचुर मात्रा में - यह संपत्ति भी थी। उन्होंने उच्च गर्मी का उपयोग करके लाइसोजाइम को क्रिस्टलीकृत किया, फिर इसे दबाव में रखा और इसके विद्युत उत्पादन को मापा। वे उम्मीद कर रहे थे कि इसका पीजोइलेक्ट्रिक गुणांक- इसकी शक्ति का एक माप है - अन्य बायोमैटिरियल्स के समान न्यूटन प्रति 1 पिकोकोलॉम्ब होगा। लेकिन लाइसोजाइम वास्तव में न्यूटन प्रति 6.5 पिकोकोलॉम्ब तक का पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव था। औसत प्रभाव क्वार्ट्ज के समान, न्यूटन प्रति 2 पिकोकोलॉम्ब के आसपास था।
"हम इससे काफी उत्साहित थे, " एमी स्टेपलटन, अध्ययन के प्रमुख लेखक कहते हैं। शोध को पिछले सप्ताह जर्नल एप्लाइड फिजिक्स लेटर्स में प्रकाशित किया गया था।
स्टेपलटन और उनकी टीम (सीन कर्टिन, ट्रू मीडिया) अनुसंधान में कई संभावित चिकित्सा अनुप्रयोग हैं। क्योंकि लाइसोजाइम बायोकंपैटिबल है, यह संभावित रूप से पेसमेकर जैसे बायोमेडिकल उपकरणों को शक्ति प्रदान करने का एक सुरक्षित तरीका हो सकता है, जिनमें से कुछ लीड जैसे विषाक्त पदार्थों पर भरोसा करते हैं। लाइसोजाइम-जनित बिजली भी बेहतर दवा वितरण प्रणाली का नेतृत्व कर सकती है, जिसमें लाइसोजाइम-संचालित पंप दवा की धीमी गति को नियंत्रित करते हैं।
चूंकि लाइसोजाइम का मुख्य कार्य संक्रमण से बचाव करना है, इसलिए यह एक प्राकृतिक रोगाणुरोधी है।
"जीवाणुरोधी संपत्ति जैव चिकित्सा उपकरणों में उपयोगी हो सकती है, " स्टेपलटन कहते हैं।
Lysozyme भी प्रचुर मात्रा में और आसानी से उपलब्ध है, जिससे यह काम करने के लिए एक सस्ती सामग्री बनती है - यह आमतौर पर वैज्ञानिक अनुसंधान और खाद्य उद्योग में एक संरक्षक के रूप में उपयोग किया जाता है। लेकिन, जैसा कि स्टेपलटन कहते हैं, "अनुप्रयोग, वे महसूस किए जाने के लिए एक भयानक लंबा समय लेते हैं।"
स्टेपलटन और उनकी टीम के लिए अगला कदम पीज़ोइलेक्ट्रिकिटी के एक अन्य पहलू को देखना है, जिसे कॉनवर्स (या उलटा, या रिवर्स) पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव के रूप में जाना जाता है। यह तब है जब बिजली का अनुप्रयोग क्रिस्टल सामग्री में विकृति पैदा करता है। यदि लाइसोजाइम इस प्रभाव को दिखाता है, तो इसके कई संभावित उपयोग भी हो सकते हैं।
"मुझे लगता है कि नई सामग्री की खोज के लिए प्रदर्शन अभी भी सबसे महत्वपूर्ण पहलू है, " विस्कॉन्सिन विश्वविद्यालय में सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग के एक प्रोफेसर, जुडोंग वांग कहते हैं। "पेपर का उल्लेख पीजोइलेक्ट्रिक गुणांक क्वार्ट्ज के समान है। यह ऊर्जा संचयन अनुप्रयोगों के लिए कम है। इस नई सामग्री की सैद्धांतिक सीमा को जानना बहुत दिलचस्प होगा।"
स्टेपलटन लाइसोजाइम का अध्ययन कर रहा था क्योंकि यह एक प्रोटीन है जिसे आसानी से क्रिस्टलीकृत किया जा सकता है, और एक निश्चित प्रकार की क्रिस्टल संरचना का होना किसी सामग्री के पीजोइलेक्ट्रिक क्षमता के लिए एक महत्वपूर्ण कारक है। जैविक सामग्री में पीजोइलेक्ट्रिकिटी का अध्ययन करने वाले शोधकर्ताओं ने पहले कोशिकाओं और ऊतकों जैसे अधिक जटिल सामग्रियों को देखा है। लेकिन स्टेपलटन को लगा कि एक साधारण प्रोटीन की जांच करना सार्थक है, इस उम्मीद में कि यह पीजोइलेक्ट्रिसिटी की प्रक्रिया की कुछ गहरी समझ पैदा कर सकता है।
"हम पूरी तरह से नहीं समझते हैं कि [पीजोइलेक्ट्रिकिटी] कैसे काम करती है, " वह कहती हैं। "तो हमने सोचा कि हम और अधिक मौलिक इमारत ब्लॉकों के साथ शुरू करेंगे।"
