zashtita-komari

Наноматериала графен е получил значително внимание за потенциалните си приложения във всички сфери – от слънчеви клетки и биосензори до тенис ракети. Ново проучване на изследователите от университета Браун намират изненадващо ново приложение на материала: предотвратяване на ухапвания от комари.

В документ, публикуван в Proceedings of the National Academy of Sciences , изследователите показаха, че многослойният графен може да осигури двукратна защита срещу ухапвания от комари. Ултратънкият, но силен материал действа като бариера, която комарите не са в състояние да пробият с хоботчетата си. В същото време експериментите показаха, че графенът също блокира химичните сигнали, които комарите използват, за да усетят, че е близо кръвно хранене, притъпявайки желанието им да хапят на първо място. Резултатите сочат, че облеклото с графенова подплата може да бъде ефективна бариера срещу комари, твърдят изследователите.

 

„Комарите са важни вектори за болести по целия свят и има голям интерес към нехимичната защита срещу ухапване от комари“, казва Робърт Хърт, професор в Инженерното училище на Браун и старши автор на статията.

“Работихме върху тъкани, които включват графена като бариера срещу токсични химикали. Започнахме да мислим за какво друго може да е подходящ подходът. Мислехме, че може би графен може да осигури и защита от ухапване от комари.”

За да разберат дали това ще работи, изследователите наели някои смели участници, готови да получат няколко ухапвания от комари в името на науката. Участниците поставиха ръце в запълнено от комари помещение, така че само малко парче от кожата им беше на разположение на комарите за ухапване. Комарите са развъждани в лабораторията, за да може да се потвърди, че са без болести.

Изследователите сравниха броя на участниците от ухапвания, получени по голата кожа, върху кожата, покрита с тензух, и върху кожата, покрита с филми с графенов оксид (GO), обвити в тензух. GO е производно на графена, което може да се превърне във филми, достатъчно големи за макромащабни приложения.

Лесно е видно, че графенът е възпиращо средство за ухапване, откриха изследователите. Когато кожата беше покрита със сухи GO филми, участниците не получиха нито една хапка, докато гола и покрита с тензух кожа лесно се угощаваше. Това, което изненадваше, беше изненадващо, че комарите напълно промениха поведението си в присъствието на покритата с графен ръка.

„С графена комарите дори не са се приземявали върху пластира на кожата – изглежда просто не им пукаше”, каза доктор на науките Синтия Кастилхо. студент в Браун и водещ автор на изследването. “Предполагахме, че графенът ще бъде физическа бариера срещу ухапване, чрез устойчивост на пробиване, но когато видяхме тези експерименти, започнахме да мислим, че това е и химическа бариера, която не позволява на комарите да усетят, че някой е там.”

За да потвърдят идеята за химическа бариера, изследователите замазват някаква човешка пот от външната страна на графенова бариера. С химичния въпрос от другата страна на графена, комарите се стичаха към пластира по същия начин, по който се стичаха към голата кожа .

Други експерименти показаха, че GO може също да осигури устойчивост на пробиване – но не през цялото време. Използвайки малка игла като стойка за хобот на комар, както и компютърни симулации на процеса на ухапване, изследователите показаха, че комарите просто не могат да генерират достатъчно сила за пробиване на GO. Но това се прилага само когато GO е суха. Симулациите установяват, че GO ще бъде уязвим за пробиване, когато е наситен с вода. И достатъчно сигурно, експериментите показаха, че комарите могат да ухапят чрез мокър GO. Въпреки това беше показана друга форма на GO с намалено съдържание на кислород (наречена rGO), която осигурява бариера при ухапване, когато е мокра и суха.

Следваща стъпка за изследването ще бъде да се намери начин за стабилизиране на GO, така че да е по-строг, когато е мокър, казва Хърт. Това е така, защото GO има ясно предимство пред rGO, когато става въпрос за носими технологии.

“GO е дишащ, което означава, че можете да се потите през него, докато rGO не е”, каза Хърт. „Така че нашето предпочитано изпълнение на тази технология ще бъде да намерим начин да стабилизираме GO механично, така че да е силен, когато е мокър. Следващата стъпка ще ни даде пълните ползи от дишането и защитата от ухапване“

Според всичко, според изследователите, изследването предполага, че правилно изработените накладки от графен могат да се използват за изработка на защитно облекло против комари.

Други съавтори на изследването бяха Dong Li, Muchun Liu, Yue Liu и Huajian Gao.