Czy grafen może pomóc w walce z ukąszeniami komarów?
Komary mogą powodować znaczne cierpienie ludzi, więc naukowcy szukają innowacyjnych sposobów zapobiegania rozprzestrzenianiu się chorób. Jedna z ostatnich prac dotyczyła grafenu.
Ukąszenia komarów mogą być swędzące i nieprzyjemne, ale to tylko cienki koniec ich śmiercionośnego klina.
Komary mogą przenosić dengę i żółtą febrę, wirusy Zika i Zachodniego Nilu, chikungunya i malarię.
W rzeczywistości, według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO), komary są jednymi z najbardziej śmiercionośnych zwierząt na ziemi; sama malaria spowodowała 438 000 zgonów w 2015 roku.
Chociaż niektóre produkty mogą zminimalizować ryzyko ukąszenia komara, autorzy ostatnich badań wyjaśniają, że te środki chemiczne „mogą mieć skutki uboczne dla środowiska lub zdrowia ludzkiego”.
Dlatego niezbędne jest znalezienie bezpieczniejszych i skuteczniejszych sposobów zapobiegania ukąszeniom komarów.
Grafen i komary
Grafen to pojedyncza warstwa atomów węgla. Posiada szereg imponujących właściwości, które uczyniły go interesującym dla wielu naukowców. Na przykład jest mocniejszy niż stal, niezwykle wydajnie przewodzi ciepło i elektryczność i jest niewidoczny gołym okiem.
Niedawny artykuł w czasopiśmie PNAS zbadał, czy grafen może pomóc w wojnie z komarami.
Według jego autorów, niektórzy naukowcy badają już sposoby wykorzystania grafenu w „różnych technologiach do noszenia na ciele, aby zapewnić zaawansowane funkcje, w tym wykrywanie; regulacja temperatury; ochrona chemiczna, mechaniczna lub radiacyjna; lub magazynowanie energii ”.
Komary mogą gryźć lekkie tkaniny; badacze zastanawiali się, czy powłoka grafenu może temu zapobiec.
Aby to zbadać, ludzcy uczestnicy włożyli rękę do pudełka wypełnionego komarami, na którym odsłonięto tylko niewielki kawałek skóry. W niektórych badaniach naukowcy pozostawili odkrytą skórę, podczas gdy w innych przykrywali ją gazą. Chusta serowa to cienka tkanina o luźnym splocie.
W innych próbach grafen nakładali bezpośrednio na skórę, którą następnie przykrywali gazą.
Kiedy skóra pozostawała odkryta lub pokryta tylko gazą, komary gryzły od 5 do 20 razy podczas 5-minutowych prób. Jednak kiedy dodali grafen do mieszanki, komary nie gryzły.
Więcej niż tarcza
Chociaż grafen mechanicznie uniemożliwił komarom penetrację tkaniny, naukowcy oglądając materiał wideo z prób, zauważyli, że dzieje się coś innego.
Owady rzadziej lądowały na skrawku skóry, gdy w grę wchodził grafen, a kiedy wylądowały, spędzały mniej czasu na skórze. Wydaje się również, że owady nie próbowały ugryźć uczestnika.
„Wyobraziliśmy sobie, że warstwa grafenu będzie działać jako bariera mechaniczna, ale po obserwacji zachowania komarów zaczęliśmy podejrzewać, że nie są one zainteresowane gryzieniem”.
Autor badania dr Robert Hurt.
Wygląda na to, że grafen w jakiś sposób maskuje skórę i, być może dosłownie, wyrzuca stwory z zapachu.
Jednak kiedy zespół zwilżył warstwę grafenu wodą lub ludzkim potem, nie przeszkadzało to już komarom w wykryciu skrawka skóry. Nadal zapewniał ochronę przed ukąszeniami, ale w niektórych próbach komary były w stanie przebić barierę - choć rzadziej.
Istotne przeszkody
Te odkrycia są wstępne i naukowcy będą musieli wykonać znacznie więcej pracy, zanim ludzie będą mogli używać grafenu do zapobiegania ukąszeniom komarów.
Najbardziej krytyczną kwestią jest wysoka cena grafenu, która sprawiłaby, że byłby on nieosiągalny do powszechnego użytku.
Jeśli jednak naukowcy będą w stanie dokładnie zrozumieć, w jaki sposób grafen myli komary, być może będą w stanie zaprojektować bardziej opłacalną metodę wykorzystującą podobną taktykę.
Komary znajdują swoich żywicieli za pomocą szeregu wskazówek, w tym węchu, wykrywania ciepła i widzenia. Badacze będą musieli zawęzić kluczowe czynniki.
Grafen jest nieprzepuszczalny nawet dla małych cząsteczek, więc wydaje się prawdopodobne, że ta zdolność jest kluczowa. Być może zapobiega wykryciu przez komary związków organicznych lub produktów bakteryjnych pochodzących z drobnoustrojów żyjących na skórze.
Kolejną kwestią, którą naukowcy będą musieli zająć się, jest to, że grafen stał się mniej skuteczny, gdy był mokry. Każda technologia oparta na tych odkryciach będzie musiała być bardziej odporna na wilgoć.
Było to pierwsze badanie, w którym zbadano zdolność grafenu do ochrony przed ukąszeniami komarów. Jak piszą autorzy: „Wyniki mogą pomóc w opracowaniu technologii ochronnych grafenu na skórze lub w inteligentnych tkaninach”.
