Kan grafen hjælpe med at bekæmpe myggestik?
Myg kan forårsage betydelig menneskelig lidelse, så forskere leder efter innovative måder til at forhindre dem i at sprede sygdomme. En nylig artikel har undersøgt grafen.
Myggestik kan være kløende og ubehagelige, men det er kun den tynde ende af deres dødbringende kil.
Myg kan sprede dengue og gul feber, Zika og West Nile vira, chikungunya og malaria.
Faktisk er myg ifølge Verdenssundhedsorganisationen (WHO) nogle af de dødbringende dyr på jorden; malaria alene forårsagede 438.000 dødsfald i 2015.
Selvom visse produkter kan minimere risikoen for en myggestik, forklarer forfatterne til den nylige undersøgelse, at disse kemiske stoffer "kan have miljømæssige eller menneskelige sundhedsmæssige bivirkninger."
Det er derfor vigtigt at finde sikrere og mere effektive måder at forhindre myg i at bide på.
Grafen og myg
Grafen er et enkelt lag af kulstofatomer. Det kan prale af en række imponerende egenskaber, der har gjort det interessant for mange forskere. For eksempel er det stærkere end stål, leder varme og elektricitet utroligt effektivt og er usynligt for det blotte øje.
En nylig artikel i tidsskriftet PNAS har undersøgt, om grafen måske kan hjælpe i krigen mod myg.
Ifølge dets forfattere undersøger nogle forskere allerede måder at bruge grafen til en række forskellige bærbare teknologier til at levere avancerede funktioner, der inkluderer sensing; temperaturregulering; kemisk, mekanisk eller strålingsbeskyttelse; eller energilagring. ”
Myg kan bide gennem tøj af let stof; forskerne spekulerede på, om en coating af grafen måske kunne forhindre dette.
For at undersøge lægger menneskelige deltagere deres arm i en kasse fyldt med myg med kun en lille hudplet udsat. I nogle forsøg efterlod forskerne huden afdækket, mens de i andre dækkede huden med osteklud. Osteklud er et tyndt, løst vævet stof.
I andre forsøg satte de grafen direkte på huden, som de derefter dækkede med osteklud.
Når huden forblev afdækket eller kun dækket af osteklæd, bet myg mellem fem og 20 gange i løbet af de 5 minutters forsøg. Men når de tilføjede grafen til blandingen, bider myg ikke.
Mere end et skjold
Skønt grafen mekanisk forhindrede myg i at trænge ind i stoffet, bemærkede de, at forskerne så, at noget andet foregik, da forskerne så videofilm af forsøgene.
Insekterne landede sjældnere på plasteret, når grafen var involveret, og når de landede, brugte de mindre tid på huden. Desuden syntes insekterne ikke at forsøge at bide deltageren.
"Vi gik ud for at forestille os, at grafenfilm ville fungere som en mekanisk barriere, men efter at have observeret myggenes opførsel begyndte vi at mistanke om, at de ikke var interesserede i at bide."
Studieforfatter Robert Hurt, Ph.D.
Det ser ud til, at grafen på en eller anden måde skjuler huden og måske bogstaveligt talt kaster væsnerne af duften.
Men da holdet fugtede grafenlaget med enten vand eller menneskelig sved, forhindrede det ikke længere myg i at opdage plasteret på huden. Det tilbød stadig beskyttelse mod bid, men i nogle forsøg var myggen i stand til at trænge ind i barrieren - om end sjældnere.
Væsentlige forhindringer
Disse fund er foreløbige, og forskere bliver nødt til at udføre meget mere arbejde, før folk kan bruge grafen til at forhindre myggestik.
Det mest kritiske spørgsmål er den høje pris på grafen, hvilket ville gøre det uopnåeligt til brug for offentligheden.
Men hvis forskere kan forstå nøjagtigt, hvordan grafen forveksler myg, kan de muligvis designe en mere omkostningseffektiv metode, der bruger en lignende taktik.
Myg finder deres værter ved hjælp af en række signaler, herunder olfaction, varmedetektion og vision. Forskere bliver nødt til at indsnævre de centrale faktorer.
Grafen er uigennemtrængelig for selv små molekyler, så det synes sandsynligt, at denne kapacitet er nøglen. Måske forhindrer det myg i at opdage organiske forbindelser eller bakterielle produkter, der stammer fra mikroberne, der lever på huden.
Et andet spørgsmål, som forskerne skal tage fat på, er at grafen blev mindre effektiv, når den var våd. Enhver teknologi, der bygger på disse fund, skal være mere modstandsdygtig over for fugt.
Dette var den første undersøgelse, der undersøgte grafens evne til at beskytte mod myggestik. Som forfatterne skriver: "Resultaterne kan styre udviklingen af grafenbeskyttende teknologier på huden eller inden for smarte stoffer."
