El grafeno nanomaterial ha recibido una atención significativa por sus usos potenciales en todo, desde células solares hasta raquetas de tenis. Pero un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Brown encuentra un nuevo uso sorprendente para el material: prevenir las picaduras de mosquitos.
en un artículo publicado en Actas de la Academia Nacional de Ciencias , los investigadores mostraron que el grafeno multicapa puede proporcionar una defensa doble contra las picaduras de mosquitos. El material ultrafino pero fuerte actúa como una barrera que los mosquitos no pueden atravesar. Al mismo tiempo, los experimentos mostraron que el grafeno también bloquea los químicosSeñala que los mosquitos usan para sentir que una comida de sangre está cerca, lo que mitiga su necesidad de morder. Los hallazgos sugieren que la ropa con un revestimiento de grafeno podría ser una barrera eficaz contra los mosquitos, dicen los investigadores.
"Los mosquitos son vectores importantes para la enfermedad en todo el mundo, y hay mucho interés en la protección no química contra la picadura de mosquito", dijo Robert Hurt, profesor de la Escuela de Ingeniería de Brown y autor principal del artículo. "Estuvimos trabajando en telas que incorporan grafeno como barrera contra los químicos tóxicos, y comenzamos a pensar para qué otra cosa podría ser bueno el enfoque. Pensamos que tal vez el grafeno también podría proporcionar protección contra la picadura de mosquito ".
Para averiguar si funcionaría, los investigadores reclutaron a algunos valientes participantes dispuestos a recibir algunas picaduras de mosquitos en nombre de la ciencia. Los participantes colocaron sus brazos en un recinto lleno de mosquitos para que solo quedara un pequeño parche de su pieldisponible para que los mosquitos piquen. Los mosquitos fueron criados en el laboratorio para que se confirme que están libres de enfermedades.
Los investigadores compararon el número de picaduras que los participantes recibieron en su piel desnuda, en la piel cubierta con una gasa y en la piel cubierta por una película de óxido de grafeno GO enfundada en una gasa. GO es un derivado de grafeno que puede convertirse en películas lo suficientemente grandespara aplicaciones de macroescala.
Los investigadores descubrieron que era evidente que el grafeno era un elemento disuasorio para las picaduras. Cuando la piel estaba cubierta por películas GO secas, los participantes no recibían una sola mordida, mientras que la piel desnuda y cubierta de tela de queso se deleitaba fácilmente. Lo sorprendente, dijeron los investigadores, fue que los mosquitos cambiaron por completo su comportamiento en presencia del brazo cubierto de grafeno.
"Con el grafeno, los mosquitos ni siquiera aterrizaban en el parche de la piel, simplemente no parecía importarles", dijo Cintia Castilho, una estudiante de doctorado en Brown y autora principal del estudio. "Nosotroshabía asumido que el grafeno sería una barrera física para morder, a través de la resistencia a los pinchazos, pero cuando vimos estos experimentos comenzamos a pensar que también era una barrera química que evita que los mosquitos sientan que alguien está allí ".
Para confirmar la idea de la barrera química, los investigadores aplicaron un poco de sudor humano en el exterior de una barrera de grafeno. Con las preguntas químicas en el otro lado del grafeno, los mosquitos se congregaron en el parche de la misma manera que se volvieron desnudospiel.
Otros experimentos mostraron que GO también puede proporcionar resistencia a la punción, pero no todo el tiempo. Usando una aguja pequeña como sustituto de la trompa de un mosquito, así como simulaciones por computadora del proceso de picadura, los investigadores demostraron que los mosquitos simplementeno puede generar suficiente fuerza para perforar GO. Pero eso solo se aplica cuando el GO está seco. Las simulaciones encontraron que GO sería vulnerable a la perforación cuando estaba saturado con agua. Y, efectivamente, los experimentos mostraron que los mosquitos pueden morder a través de GO húmedoSin embargo, se demostró que otra forma de GO con contenido reducido de oxígeno llamada rGO proporciona una barrera de mordida cuando está húmeda y seca.
El siguiente paso para la investigación sería encontrar una manera de estabilizar el GO para que sea más difícil cuando está mojado, dice Hurt. Eso es porque el GO tiene una clara ventaja sobre el rGO en lo que respecta a la tecnología portátil.
"GO es transpirable, lo que significa que puede sudar a través de él, mientras que rGO no lo es", dijo Hurt. "Entonces, nuestra forma de realización preferida de esta tecnología sería encontrar una manera de estabilizar GO mecánicamente para que permanezca fuerte cuando está mojado".El siguiente paso nos daría todos los beneficios de la transpirabilidad y la protección contra las picaduras ".
En total, dicen los investigadores, el estudio sugiere que los revestimientos de grafeno diseñados adecuadamente podrían usarse para hacer ropa de protección contra mosquitos.
Otros coautores del estudio fueron Dong Li, Muchun Liu, Yue Liu y Huajian Gao. El estudio fue financiado por la National Science Foundation CMMI-1634492
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Brown . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :