Graphene có thể giúp chống muỗi đốt không?
Mosquitos có thể gây ra đau khổ đáng kể cho con người, vì vậy các nhà nghiên cứu đang tìm kiếm những cách thức sáng tạo để ngăn chặn chúng lây lan dịch bệnh. Một bài báo gần đây đã nghiên cứu về graphene.
Vết muỗi đốt có thể gây ngứa ngáy và khó chịu, nhưng đó chỉ là phần kết thúc mỏng manh của vết cắn chết người của chúng.
Mosquitos có thể lây lan bệnh sốt xuất huyết và sốt vàng da, vi rút Zika và Tây sông Nile, chikungunya và sốt rét.
Trên thực tế, theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), muỗi là một số loài động vật chết chóc nhất trên trái đất; riêng bệnh sốt rét đã gây ra 438.000 ca tử vong trong năm 2015.
Mặc dù một số sản phẩm nhất định có thể giảm thiểu nguy cơ bị muỗi đốt, nhưng các tác giả của nghiên cứu gần đây giải thích rằng những tác nhân hóa học này “có thể gây ra các tác dụng phụ đối với môi trường hoặc sức khỏe con người”.
Do đó, việc tìm ra những cách an toàn hơn, hiệu quả hơn để ngăn chặn muỗi đốt là vô cùng quan trọng.
Graphene và muỗi
Graphene là một lớp nguyên tử cacbon. Nó tự hào có một loạt các đặc tính ấn tượng khiến nhiều nhà khoa học thích thú. Ví dụ, nó cứng hơn thép, dẫn nhiệt và điện cực kỳ hiệu quả và không thể nhìn thấy bằng mắt thường.
Một bài báo gần đây trên tạp chí PNAS đã điều tra xem graphene có thể giúp ích gì trong cuộc chiến chống muỗi hay không.
Theo các tác giả của nó, một số nhà khoa học đang nghiên cứu các cách sử dụng graphene cho “nhiều loại công nghệ đeo để cung cấp các chức năng tiên tiến bao gồm cảm biến; Điều hòa nhiệt độ; bảo vệ hóa học, cơ học hoặc bức xạ; hoặc tích trữ năng lượng. ”
Mosquitos có thể cắn xuyên quần áo vải nhẹ; các nhà nghiên cứu tự hỏi liệu một lớp phủ graphene có thể ngăn chặn điều này hay không.
Để điều tra, những người tham gia đặt cánh tay của họ vào một chiếc hộp chứa đầy muỗi với chỉ một mảng da nhỏ lộ ra. Trong một số thử nghiệm, các nhà nghiên cứu để hở da, trong khi ở những thử nghiệm khác, họ che da bằng vải thưa. Vải thưa là một loại vải dệt thưa, mỏng.
Trong các thử nghiệm khác, họ bôi graphene trực tiếp lên da, sau đó họ phủ vải thưa lên.
Khi da vẫn không được che phủ hoặc chỉ phủ bằng vải thưa, muỗi cắn từ năm đến 20 lần trong 5 phút thử nghiệm. Tuy nhiên, khi họ thêm graphene vào hỗn hợp, những con muỗi không cắn.
Hơn cả một cái khiên
Mặc dù graphene đã ngăn chặn muỗi xâm nhập vào vải một cách cơ học, nhưng khi các nhà khoa học xem đoạn phim về các thử nghiệm, họ nhận thấy rằng có điều gì đó khác đang diễn ra.
Côn trùng đậu trên da ít thường xuyên hơn khi có graphene, và khi hạ cánh, chúng dành ít thời gian hơn trên da. Ngoài ra, côn trùng dường như không thực hiện bất kỳ nỗ lực nào để cắn người tham gia.
“Chúng tôi đặt ra tưởng tượng rằng màng graphene sẽ hoạt động như một rào cản cơ học, nhưng sau khi quan sát hành vi của muỗi, chúng tôi bắt đầu nghi ngờ chúng không muốn cắn.”
Tác giả nghiên cứu Robert Hurt, Ph.D.
Có vẻ như bằng cách nào đó, graphene ngụy trang da và có lẽ theo nghĩa đen, ném các sinh vật ra khỏi mùi hương.
Tuy nhiên, khi nhóm nghiên cứu làm ẩm lớp graphene bằng nước hoặc mồ hôi người, nó không còn ngăn muỗi phát hiện mảng da. Nó vẫn cung cấp khả năng bảo vệ khỏi vết cắn, nhưng trong một số thử nghiệm, muỗi có thể xuyên qua hàng rào - mặc dù ít thường xuyên hơn.
Những trở ngại đáng kể
Những phát hiện này chỉ là sơ bộ và các nhà khoa học sẽ cần tiến hành nhiều công việc hơn nữa trước khi mọi người có thể sử dụng graphene để ngăn ngừa muỗi đốt.
Vấn đề quan trọng nhất là giá graphene cao, khiến công chúng không thể sử dụng được.
Tuy nhiên, nếu các nhà nghiên cứu có thể hiểu chính xác cách graphene gây nhầm lẫn cho muỗi, họ có thể thiết kế một phương pháp hiệu quả hơn về chi phí sử dụng một chiến thuật tương tự.
Mosquitos tìm thấy vật chủ của chúng bằng cách sử dụng một loạt các dấu hiệu, bao gồm khứu giác, phát hiện nhiệt và tầm nhìn. Các nhà nghiên cứu sẽ cần phải thu hẹp các yếu tố then chốt.
Graphene không thấm qua ngay cả các phân tử nhỏ, vì vậy có vẻ như khả năng này là chìa khóa. Có lẽ nó ngăn muỗi phát hiện các hợp chất hữu cơ hoặc các sản phẩm vi khuẩn phát ra từ các vi khuẩn sống trên da.
Một vấn đề khác mà các nhà khoa học cần giải quyết là graphene trở nên kém hiệu quả hơn khi bị ướt. Bất kỳ công nghệ nào được xây dựng dựa trên những phát hiện này sẽ cần phải có khả năng chống ẩm tốt hơn.
Đây là nghiên cứu đầu tiên khám phá khả năng bảo vệ chống muỗi đốt của graphene. Như các tác giả viết, "Kết quả có thể hướng dẫn sự phát triển của công nghệ bảo vệ graphene trên da hoặc trong các loại vải thông minh."
