Come produrre elettricità dalle lacrime



Il primo autore Aimee Stapleton. Foto: SEAN CURTIN, TRUE MEDIA

Ottenere elettricità dalle lacrime: un esperimento apparentemente fantascientifico che invece è stato svolto nella realtà da un gruppo di ricercatori irlandesi, guidato dall’Università di Limerick. I ricercatori hanno compresso alcune sostanze delle lacrime, ottenendo da queste energia elettrica. Lo studio è stato appena pubblicato su Applied Physics Letters.

Così, particolari componenti contenuti nelle lacrime e nella saliva, quando premuti potrebbero essere in grado di trasformare questa energia meccanica impressa dall’esterno in energia elettrica. Un risultato che presenta ampie potenzialità di applicazione nell’ambito della biomedicina.

La generazione di elettricità avviene grazie a una specifica proprietà fisica che accomuna questi materiali. Alcuni corpi, infatti, quando compressi meccanicamente, sono in grado di produrre elettricità: grazie a questa proprietà fisica, tali materiali si definiscono piezoelettrici, un termine composto da piezo (dal greco comprimere) ed elettricità.

Ma non tutte le sostanze sono piezoelettriche e soltanto alcuni corpi che hanno una struttura molto regolare, detta cristallina, possono essere dotati di questa proprietà. Un esempio? Il quarzo, il secondo minerale più abbondante sulla Terra, le cui piezoelettricità è impiegata all’interno di apparecchiature elettroniche e ad esempio nei noti orologi al quarzo, che sfruttano proprio la tensione elettrica che si genera fra due punti del materiale quando sottoposto a una compressione.

Se la piezoelettricità del quarzo è ben nota e sfruttata al meglio, non altrettanto avviene per materiali che hanno proprietà simili ma sono meno conosciute. Quali? Lacrime, bianco d’uovo, latte, saliva ed altre sostanze sono fra queste. Ma qual è il filo comune che le tiene insieme? Una proteina, chiamata lisozima, contenuta in questi materiali, che, come hanno mostrato oggi i ricercatori, è piezoelettrica. A differenza del quarzo, che è un minerale, il lisozima è una sostanza biologica, naturalmente contenuta nel nostro organismo ed è utilizzato come conservante nell’industria alimentare (presente ad esempio nel parmigiano).

Per la prima volta, gli scienziati hanno messo in evidenza la piezoelettricità del lisozima, la cui struttura è nota da tempo: “in assoluto è stata la seconda struttura, appartenente ad una proteina, ad essere stata svelata dagli scienziati, ha spiegato uno degli autori dello studio odierno, Tewfik Soulimane, ma noi siamo stati i primi ad utilizzare i suoi cristalli per mettere in evidenza le sue proprietà piezoelettriche”.

I ricercatori hanno misurato il campo elettrico sviluppato in seguito alla pressione applicata e hanno utilizzato questa misura per fornire un valore della piezoelettricità del lisozima, disposto su una pellicola. E i dati sono significativi, secondo gli autori. “L’intensità della piezoelettricità nei cristalli di lisozima è marcata, ha spiegato il primo autore dello studio, Aimee Stapletoned è dello stesso ordine di intensità di quella del quarzo”.

In generale i corpi piezoelettrici da tempo trovano diverse applicazioni in vari settori della scienza dei materiali. Ma il risultato odierno è importante, secondo gli autori, anche perché il materiale da loro studiato, il lisozima, oltre ad essere piezoelettrico, è naturalmente contenuto nel nostro organismo e dunque potrebbe essere utilizzato per realizzare dispositivi biomedici meno tossici di quelli esistenti.

Un esempio? Il controllo del rilascio di farmaci nel corpo, utilizzando il lisozima come una pompa, mediata fisiologicamente, che sfrutta il meccanismo di compressione e produzione di energia grazie all’azione su di essa operata dall’ambiente corporeo circostante.


Fonte: WIRED.it