Фермент лізоцим, який міститься в сльозах, слині і грудному молоці, виявився відмінним п'єзоелектриком — матеріалом, який виробляє електрику при механічному впливі.
Деякі матеріали — в основному кристали — поляризуються від механічного впливу. Це називається п'єзоелектричним ефектом і дозволяє створювати килими, які генерують електроенергію, коли по ним ходять, прилади, що перетворюють енергію ходьби в заряд батареї акумулятора, і інші зручні речі. Велика частина п'єзоелектричних приладів поки існує у вигляді концептуальних розробок.
Відомо багато матеріалів — п'єзоелектриків; найчастіше це кристали кварцу або кераміка з домішкою з'єднань металів. Відомо, що п'єзоелектричні властивості проявляють і деякі речовини органічного походження і тканини живих організмів — дерево, кістка, сухожилля, деякі амінокислоти і білки — колаген, кератин і інші. Правда, до цих пір незрозуміло, як органіка виробляє електрику; неясно навіть, чи можна вважати такі матеріали справжніми п'єзоелектриками — а раптом в основі їх поляризації лежить якийсь інший механізм?
Класичний прямий п'єзоелектричний ефект виникає, коли у кристала або хіральної молекули немає центру симетрії. Тоді прикладена до структури сила породжує на різних ділянках поверхні різниця потенціалів. Цьому базовому вимозі задовольняють багато органічні молекули, тому пошук біоп'єзоелектриків триває.
Група фізиків з університету Лимерика (Ірландія) в Applied Physics Letters, виявили п'єзоелектричні властивості у ще однієї органічної речовини — білка-ферменту лізоциму. Лізоцим — охоронець організму; він руйнує клітинні стінки бактерій і вбиває їх. Його завжди багато там, де тіло не захищене від зовнішнього світу шкірою: в роті (лізоцим — один з головних ферментів слини), носі (він входить до складу слизу, що вистилає верхні дихальні шляхи) і в очах (в сльозах), а ще в грудному молоці; в пташиних яйцях його теж багато.
Тонкі плівки з кристалами лізоциму різної форми виявилися класичними п'єзоелектриками, за ефективністю можна порівняти з кварцовими. Це добре з двох причин: по-перше, лізоциму багато в організмі, а це відкриває можливості його використання в промисловості. По-друге, на відміну від кератину і колагену — довгих ниткоподібних білків, що утворюють волокна, лізоцим — глобулярний протеїн, його довгі ланцюжки амінокислот покладені в щільний клубок; завдяки цьому лізоцим легко кристалізується, а значить, його легко наносити на потрібні поверхні. В майбутньому відкриття ірландських фізиків може допомогти створити біосумісні п'єзоелементи для медичних приладів — імплантів і засобів доставки ліків, яким не потрібні будуть громіздкі батарейки й проведення. Джерело