Может ли графен помочь в борьбе с укусами комаров?
Комары могут причинить серьезные страдания людям, поэтому исследователи ищут инновационные способы предотвращения распространения болезней от них. Одна из недавних работ посвящена исследованию графена.
Новое исследование сравнивает москитов с графеном.Укусы комаров могут вызывать зуд и неприятные ощущения, но это только тонкий конец их смертельного клина.
Комары могут переносить денге и желтую лихорадку, вирусы Зика и Западного Нила, чикунгунью и малярию.
Фактически, по данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), комары - одни из самых смертоносных животных на Земле; Одна только малярия стала причиной 438 000 смертей в 2015 году.
Хотя некоторые продукты могут минимизировать риск укуса комара, авторы недавнего исследования объясняют, что эти химические вещества «могут иметь побочные эффекты для окружающей среды или здоровья человека».
Поэтому поиск более безопасных и эффективных способов предотвращения укусов комаров имеет жизненно важное значение.
Графен и комары
Графен представляет собой одинарный слой атомов углерода. Он может похвастаться рядом впечатляющих свойств, которые сделали его интересным для многих ученых. Например, он прочнее стали, невероятно эффективно проводит тепло и электричество и невидим невооруженным глазом.
Недавняя статья в журнале PNAS исследовал, может ли графен помочь в войне против комаров.
По словам его авторов, некоторые ученые уже исследуют способы использования графена для «множества носимых технологий, чтобы обеспечить расширенные функции, включая зондирование; регулирование температуры; химическая, механическая или радиационная защита; или накопитель энергии ».
Комары могут прокусить легкую тканевую одежду; исследователи задались вопросом, может ли этому предотвратить покрытие из графена.
Чтобы провести расследование, участники эксперимента поместили руку в коробку с комарами, на которой оставался лишь небольшой участок кожи. В некоторых испытаниях исследователи оставляли кожу открытой, в других - покрывали ее марлей. Марля - это тонкая ткань с рыхлым переплетением.
В других испытаниях они наносили графен прямо на кожу, которую затем покрывали марлей.
Когда кожа оставалась открытой или покрытой только марлей, комары кусали от пяти до 20 раз в течение 5-минутных испытаний. Однако, когда они добавили в смесь графен, комары не укусили.
Больше чем щит
Хотя графен механически препятствовал проникновению комаров в ткань, когда ученые просматривали видеозаписи испытаний, они заметили, что происходит кое-что еще.
Когда был задействован графен, насекомые приземлялись на участок кожи реже, а когда приземлялись, они тратили меньше времени на кожу. Кроме того, насекомые не пытались укусить участника.
«Мы решили представить, что графеновая пленка будет действовать как механический барьер, но, наблюдая за поведением комаров, мы начали подозревать, что они не заинтересованы в том, чтобы кусать».
Автор исследования Роберт Хёрт, доктор философии.
Похоже, что каким-то образом графен маскирует кожу и, возможно, буквально сбивает существ с запаха.
Однако когда команда смочила слой графена водой или человеческим потом, это больше не мешало комарам обнаруживать участок кожи. Он по-прежнему предлагал защиту от укусов, но в некоторых испытаниях комары смогли проникнуть через барьер, хотя и реже.
Значительные препятствия
Эти результаты являются предварительными, и ученым нужно будет провести гораздо больше работы, прежде чем люди смогут использовать графен для предотвращения укусов комаров.
Наиболее важной проблемой является высокая цена графена, из-за которой он недоступен для широкой публики.
Однако, если исследователи смогут точно понять, как графен сбивает с толку комаров, они могут разработать более экономичный метод, использующий аналогичную тактику.
Комары находят своих хозяев, используя ряд сигналов, включая обоняние, обнаружение тепла и зрение. Исследователям нужно будет сузить круг основных факторов.
Графен непроницаем даже для небольших молекул, поэтому кажется вероятным, что эта способность является ключевой. Возможно, это мешает комарам обнаруживать органические соединения или бактериальные продукты, исходящие от микробов, живущих на коже.
Еще одна проблема, которую необходимо решить ученым, заключается в том, что графен становится менее эффективным при намокании. Любая технология, основанная на этих результатах, должна быть более устойчивой к влаге.
Это было первое исследование, в котором изучалась способность графена защищать от укусов комаров. Как пишут авторы: «Результаты могут помочь в разработке технологий защиты графена на коже или в умных тканях».