Mosquito incognito: Könnten Graphen-gefütterte Kleidung verhindern Mückenstiche?

Mosquito incognito: Könnten Graphen-gefütterte Kleidung verhindern Mückenstiche?

Das nanomaterial Graphen erhielt große Aufmerksamkeit für seine potentiellen Anwendungen in der alles von Solarzellen zum tennis-Schläger. Aber eine neue Studie durch Brown University-Forscher findet eine überraschende neue Verwendung für das material: Verhinderung von Mückenstichen.

In einem Papier veröffentlicht in Verfahren der National Academy of Sciences“, die Forscher zeigten, dass die multilagen-Graphen kann ein zwei-Fach Verteidigung gegen Mückenstiche. Die ultra-dünne und starke material wirkt wie eine Barriere, die Mücken nicht durch beißen. Zur gleichen Zeit, Experimente zeigten, dass Graphen auch Blöcke, die Chemische Signale Mücken verwenden, um zu spüren, dass eine Blut-Mahlzeit in der Nähe ist, abstumpfen, Ihren Drang, Sie zu beißen in den ersten Platz. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Kleidung mit einem graphene-Futter könnte eine wirksame Moskito-Barriere, sagen die Forscher.

„Mücken sind wichtige Vektoren für Krankheiten auf der ganzen Welt, und es gibt eine Menge von Interesse in nicht-Chemische Moskito-Biss-Schutz“, sagte Robert Hurt, ein professor bei Brown ‚ s School of Engineering und senior-Autor des Papiers. „Wir arbeiteten schon über Stoffe, die zu übernehmen Graphen als eine Barriere gegen giftige Chemikalien, und wir begannen, darüber nachzudenken, was sonst ist der Ansatz gut sein könnte für. Wir dachten, vielleicht graphene bieten könnte, Moskito-Biss-Schutz, wie gut.“

Finden Sie heraus, ob es funktionieren würde, die Forscher rekrutierten einige mutige Teilnehmer bereit, um ein paar Mückenstiche im Namen der Wissenschaft. Die Teilnehmer legten Ihre Waffen in eine Moskito-gefüllt Gehäuse, so dass nur eine kleine Stelle Ihrer Haut zur Verfügung Stand, um die Mücken beißen. Die Mücken waren im Labor gezüchtet, damit Sie bestätigt werden, frei von Krankheiten.

Die Forscher verglichen die Anzahl der Bisse Teilnehmer erhalten auf Ihrer nackten Haut, an der Haut bedeckt Gaze und auf der Haut, bedeckt mit einer Graphen-OXID (GO) Filme umhüllte Sie Sie in Gaze. GO ist ein Graphen-Derivat kann hergestellt werden, in Filmen groß genug für macro-Anwendungen im industriellen Maßstab.

Es war offensichtlich, dass Graphen ein Biss Abschreckung, die Forscher gefunden. Wenn die Haut war bedeckt von trockenen GEHEN Filme, die Teilnehmer hatten nicht einen einzigen Biss, während die nackten und Gaze bedeckten Haut war gut geschlemmt auf. Was war überraschend, sagten die Forscher, war, dass die Mücken völlig verändert Ihr Verhalten in Anwesenheit des Graphen-bedeckten arm.

„Mit den Graphen, die Mücken waren nicht einmal die Landung auf der Haut-patch-Sie einfach nicht zu kümmern scheinen“, sagte Cintia Castilho, ein Ph. D. student an der Brown und der Studie führen Autor. „Wir waren davon ausgegangen, dass Graphen wäre eine physikalische Barriere zu beißen, durch Punktion Widerstand, aber als wir sahen, diese Experimente, die wir begonnen zu denken, dass es war auch eine Chemische Barriere, die verhindert, dass die Mücken von der spürte, dass jemand da ist.“

Bestätigen Sie die Chemische Barriere Idee, die Forscher tupfte einige menschliche Schweiß auf die Außenseite eines Graphen-Barriere. Mit der chemischen ques auf der anderen Seite des Graphen, die Mücken strömten, um den patch in der gleichen Weise strömten Sie auf Nackte Haut.

Weitere Experimente zeigten, dass GEHEN, kann auch durchbohren-Widerstand-aber nicht die ganze Zeit. Mit einer kleinen Nadel als stand-in für ein Moskito-Rüssel, sowie computer-Simulationen der Biss-Prozess, die Forscher zeigten, dass Mücken einfach nicht erzeugen genügend Kraft, um die Punktion zu GEHEN. Aber das ist nur angewendet, wenn die GEHEN, ist trocken. Die Simulationen festgestellt, dass GEHEN, wäre anfällig für eine Punktion, wenn es war mit Wasser gesättigt. Und sicher genug, Experimente zeigten, dass Mücken beißen könnte durch die nassen GEHEN. Allerdings, eine andere form von GEHEN mit reduziertem Sauerstoffgehalt (genannt rGO) wurde gezeigt, um eine Biss-Sperre, wenn beide nass und trocken.

Ein Nächster Schritt für die Forschung einen Weg zu finden, zu stabilisieren, zu GEHEN, so dass es schwieriger ist, wenn nass, Verletzt sagt. Das ist da GEHEN Sie einen entscheidenden Vorteil gegenüber rGO, wenn es um wearable-Technologie.

„GEHEN ist atmungsaktiv, das heißt, Sie können Schwitzen, während die rGO nicht,“ Verletzt, sagte. „So unsere bevorzugten Ausführungsform dieser Technologie wäre einen Weg zu finden, zu stabilisieren, GEHEN mechanisch so, dass ist und bleibt stark wenn Sie nass sind. Dieser nächste Schritt würde uns die Vorteile der Atmungsaktivität und Biss Schutz.“

Allen sagte, die Forscher sagen, die Studie deutet darauf hin, dass richtig entwickelt Graphen-Auskleidungen verwendet werden könnte, um Moskito-Schutz-Kleidung.

Andere co-Autoren der Studie waren Dong Li, Muchun Liu, Yue Liu Huajian Gao. Die Studie wurde finanziert von der National Science Foundation (CMMI-1634492)