Tkaniny z grafenem mogą stanowić rewolucję w walce z komarami

Grafen jest materiałem o różnorodnych zastosowaniach. Wykorzystuje się go m.in. do energetyki solarnej, baterii i akumulatorów o wysokich objętościach oraz procesorów polarnych, ekranów dotykowych i układów LCD.

Na łamach PNAS (czasopismo naukowe amerykańskiej Narodowej Akademii Nauk) ukazał się artykuł, którego autorzy przekonują, że grafen można z powodzeniem wykorzystać do ochrony przed ugryzieniami komarów. Według naukowców grafenowa ochrona działa na dwa sposoby. Po pierwsze, komary nie są w stanie przebić się przez wielowarstwowy materiał, po drugie, badania dowiodły, że grafen blokuje sygnały chemiczne, których owady używają do wyczuwania krwi swoich ofiar.

Komary są ważnymi wektorami chorób, stąd spore zainteresowanie niechemicznymi metodami ochrony przed ugryzieniami. Pracowaliśmy nad tkaninami z grafenem spełniającym rolę bariery dla toksycznych związków i zaczęliśmy się zastanawiać, gdzie jeszcze takie podejście mogłoby się sprawdzić. Stwierdziliśmy, że mogłaby to być ochrona przed ugryzieniami komarów - wyjaśnia prof. Robert Hurt.

Czytaj także: Sprawdziłam pułapkę na komary z butelki. To bzdura!

Profesor Hurt postanowił zebrać grupę chętnych do pomocy w badaniach i sprawdzić, czy jego przypuszczenia mogłyby znaleźć odzwierciedlenie w rzeczywistości. Ochotnicy wkładali rękę do pojemnika z komarami (miały one dostęp do małego skrawka skóry: hodowano je w laboratorium, dzięki czemu było wiadomo, że nie przenoszą żadnych chorób).

Naukowcy porównywali liczbę ukąszeń na nagiej skórze, skórze okrytej etaminą (bawełniana tkanina o splocie płóciennym) oraz skórze przykrytej etaminą powleczoną filmem z tlenku grafenu (GO).

Badacze stwierdzili, że grafen niezwykle skutecznie odstrasza komary. Na skórze badanych, która była pokryta suchymi filmami z GO, nie wykryto żadnych ukąszeń. W przypadku skórze nagiej lub pokrytej bawełną odnotowano liczne ugryzienia. Na szczególną uwagę zasługuje również fakt, iż na ręce pokrytej materiałem z grafenu, owady nie podejmowały nawet próby kąsania.

W obecności grafenu komary nawet nie lądowały na skrawku skóry - po prostu się nim nie przejmowały. Założyliśmy, że przez odporność na przebicie grafen będzie barierą fizyczną dla ugryzień, ale kiedy przyglądaliśmy się przebiegowi eksperymentów, zaczęliśmy uważać, że stanowi on także barierę chemiczną, która nie pozwala komarom wyczuć, że ktoś jest w pobliżu - opowiada doktorantka Cintia Castilho.

Tlenek grafenu nie zapewnia odporności na przebicie we wszystkich przypadkach. Podczas badań okazało się, że komary nie są w stanie przebić GO tylko wtedy, kiedy jest suchy. Eksperymenty potwierdziły, że komary są w stanie przebić materiał, jeśli będzie mokry.

Jednocześnie stwierdzono, że zredukowany tlenek grafenu (rGO) stanowi barierę przed ukąszeniami zarówno w formie suchej, jak i mokrej.

Jak tłumaczy profesor Hurt, badania były prowadzone w warunkach suchych i mokrych. Przy suchych (z suchym filmem i człowiekiem nieangażującym się w czynność związaną z obfitym poceniem) film zapewniał ochronę przed komarami. Może to świadczyć o tym, że w normalnym stanie ludzka skóra, która poci się umiarkowanie, nie będzie mogła wpłynąć negatywnie na ochronne właściwości filmu.

Wprowadzając na film większą ilość wody, GO stawał się hydrożelem i nie spełniał funkcji ochronnej, podczas gdy rGO tak. Naukowcy podejrzewają, że silne pocenie się, może spowodować wprowadzenie GO w stan mokry.

Zobacz także: Sposób na komary za 4 zł. Radny poleca

Na razie trudno powiedzieć kiedy i czy kiedykolwiek odzież z dodatkiem grafenu trafi do użytku. Grafen jest bardzo drogi w produkcji i wykorzystywanie go do celu walki z komarami może okazać się nieekonomiczne. Jego skuteczność w ochronie przed ukąszeniami nielubianych przez wszystkich owadów, będzie potwierdzana w kolejnych badaniach.

Następnym etapem badań ma być znalezienie sposobu na stabilizowanie GO, tak by był twardszy po zmoczeniu.

źródło: Brown University