Kan grafen hjälpa till att bekämpa myggbett?
Myggor kan orsaka betydande mänskligt lidande, så forskare letar efter innovativa sätt att förhindra dem från att sprida sjukdom. En tidning nyligen har undersökt grafen.
Myggbett kan vara kliande och obehagligt, men det är bara den tunna änden av deras dödliga kil.
Myggor kan sprida denguefeber och gul feber, Zika- och West Nile-virusen, chikungunya och malaria.
Enligt Världshälsoorganisationen (WHO) är myggor faktiskt några av de dödligaste djuren på jorden; enbart malaria orsakade 438 000 dödsfall 2015.
Även om vissa produkter kan minimera risken för myggbett förklarar författarna till den nyligen genomförda studien att dessa kemiska ämnen "kan ha biverkningar för miljön eller människors hälsa."
Det är därför viktigt att hitta säkrare och effektivare sätt att förhindra att myggor biter.
Grafen och myggor
Grafen är ett enda lager av kolatomer. Den har en rad imponerande egenskaper som har gjort det intressant för många forskare. Till exempel är det starkare än stål, leder värme och elektricitet otroligt effektivt och är osynligt för blotta ögat.
En ny artikel i tidskriften PNAS har undersökt om grafen kan hjälpa till i kriget mot myggor.
Enligt dess författare undersöker vissa forskare redan sätt att använda grafen för en ”mängd bärbara tekniker för att tillhandahålla avancerade funktioner som inkluderar avkänning; temperaturreglering; kemiskt, mekaniskt eller strålningsskydd; eller energilagring. ”
Myggor kan bita genom lätta tygkläder; forskarna undrade om en beläggning med grafen skulle kunna förhindra detta.
För att undersöka, mänskliga deltagare lade armen i en låda fylld med myggor med bara en liten hudfläck utsatt. I vissa försök lämnade forskarna huden otäckt, medan i andra täckte de huden med ostduken. Cheesecloth är ett tunt, löst vävt tyg.
I andra försök lade de grafen direkt på huden, som de sedan täckte med ostduk.
När huden var otäckt eller täckt med endast ostduken, bet myggor mellan fem och 20 gånger under de 5-minuters försöken. Men när de tillsatte grafen i blandningen bettade inte myggorna.
Mer än en sköld
Även om grafen mekaniskt hindrade myggor från att tränga in i tyget, märkte de att när något forskare såg videofilmer av försöken,
Insekterna landade mindre ofta på plåstret när grafen var inblandade och när de landade tillbringade de mindre tid på huden. Insekterna verkade inte heller göra något försök att bita deltagaren.
"Vi tänkte oss att grafenfilm skulle fungera som en mekanisk barriär, men efter att ha observerat myggarnas beteende började vi misstänka att de inte var intresserade av att bita."
Studieförfattare Robert Hurt, Ph.D.
Det verkar som om grafen på något sätt förklarar huden och, kanske bokstavligen, kastar varelserna bort från doften.
Men när laget fuktade grafenskiktet med antingen vatten eller mänsklig svett, hindrade det inte längre myggorna från att upptäcka hudfläcken. Det erbjöd fortfarande skydd mot bett, men i vissa försök kunde myggorna tränga igenom barriären - om än mindre ofta.
Betydande hinder
Dessa resultat är preliminära, och forskare kommer att behöva utföra mycket mer arbete innan människor kan använda grafen för att förhindra myggbett.
Den mest kritiska frågan är det höga priset på grafen, vilket skulle göra det otillgängligt för allmänheten.
Men om forskare kan förstå exakt hur grafen förvirrar myggor kan de kanske utforma en mer kostnadseffektiv metod som använder en liknande taktik.
Myggor hittar sina värdar med hjälp av en rad signaler, inklusive olfaction, värmedetektering och syn. Forskare kommer att behöva begränsa de centrala faktorerna.
Grafen är ogenomtränglig för även små molekyler, så det verkar troligt att denna förmåga är nyckeln. Kanske hindrar det myggor från att upptäcka organiska föreningar eller bakterieprodukter som kommer från mikroberna som lever på huden.
En annan fråga som forskarna kommer att behöva ta itu med är att grafen blev mindre effektiv när den var våt. All teknik som bygger på dessa resultat måste vara mer motståndskraftig mot fukt.
Detta var den första studien som undersökte grafens förmåga att skydda mot myggbett. Som författarna skriver: "Resultaten kan styra utvecklingen av grafenskyddande teknik på huden eller i smarta tyger."
