Kan grafeen muggenbeten helpen bestrijden?
Muggen kunnen veel menselijk leed veroorzaken, daarom zoeken onderzoekers naar innovatieve manieren om te voorkomen dat ze ziektes verspreiden. Een recent artikel heeft grafeen onderzocht.
Muggenbeten kunnen jeuken en onaangenaam zijn, maar dat is slechts het dunne uiteinde van hun dodelijke wig.
Muggen kunnen knokkelkoorts en gele koorts, de Zika- en West-Nijl-virussen, chikungunya en malaria verspreiden.
Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) behoren muggen zelfs tot de dodelijkste dieren op aarde; malaria alleen al veroorzaakte in 2015 438.000 doden.
Hoewel bepaalde producten het risico op een muggenbeet kunnen verkleinen, leggen de auteurs van de recente studie uit dat deze chemische middelen "bijwerkingen kunnen hebben voor het milieu of de menselijke gezondheid".
Het is daarom van vitaal belang om veiligere, effectievere manieren te vinden om te voorkomen dat muggen bijten.
Grafeen en muggen
Grafeen is een enkele laag koolstofatomen. Het heeft een reeks indrukwekkende eigenschappen die het voor veel wetenschappers interessant hebben gemaakt. Het is bijvoorbeeld sterker dan staal, geleidt warmte en elektriciteit ongelooflijk efficiënt en is onzichtbaar voor het blote oog.
Een recent artikel in het tijdschrift PNAS heeft onderzocht of grafeen kan helpen in de strijd tegen muggen.
Volgens de auteurs onderzoeken sommige wetenschappers al manieren om grafeen te gebruiken voor een "verscheidenheid aan draagbare technologieën om geavanceerde functies te bieden, waaronder detectie; temperatuurregeling; chemische, mechanische of stralingsbescherming; of energieopslag. "
Muggen kunnen door lichte stoffen kleding heen bijten; De onderzoekers vroegen zich af of een coating van grafeen dit zou kunnen voorkomen.
Om dit te onderzoeken, stopten menselijke deelnemers hun arm in een doos gevuld met muggen met slechts een klein stukje huid bloot. In sommige onderzoeken lieten de onderzoekers de huid onbedekt, terwijl ze in andere de huid bedekten met kaasdoek. Kaasdoek is een dunne, los geweven stof.
Bij andere proeven brachten ze grafeen rechtstreeks op de huid aan, die ze vervolgens bedekten met kaasdoek.
Wanneer de huid onbedekt bleef of bedekt was met alleen kaasdoek, beet muggen tussen de vijf en twintig keer tijdens de proeven van 5 minuten. Toen ze echter grafeen aan de mix toevoegden, bijten de muggen niet.
Meer dan een schild
Hoewel het grafeen mechanisch verhinderde dat de muggen de stof binnendrongen, merkten de wetenschappers bij het bekijken van videobeelden van de proeven dat er iets anders aan de hand was.
De insecten kwamen minder vaak op het stukje huid terecht als er grafeen bij betrokken was, en als ze landden, brachten ze minder tijd op de huid door. Ook leken de insecten geen enkele poging te ondernemen om de deelnemer te bijten.
"We begonnen ons voor te stellen dat grafeenfilm als een mechanische barrière zou werken, maar nadat we het gedrag van de muggen hadden geobserveerd, begonnen we te vermoeden dat ze niet geïnteresseerd waren in bijten."
Studie auteur Robert Hurt, Ph.D.
Het lijkt erop dat grafeen op de een of andere manier de huid vermomt en, misschien letterlijk, de wezens van de geur afstoot.
Toen het team de grafeenlaag echter bevochtigde met water of menselijk zweet, belette dit niet langer dat de muggen het stukje huid konden detecteren. Het bood nog steeds bescherming tegen beten, maar in sommige onderzoeken konden de muggen de barrière binnendringen - zij het minder vaak.
Aanzienlijke hindernissen
Deze bevindingen zijn voorlopig en wetenschappers zullen veel meer werk moeten verzetten voordat mensen grafeen kunnen gebruiken om muggenbeten te voorkomen.
Het meest kritieke probleem is de hoge prijs van grafeen, waardoor het niet verkrijgbaar zou zijn voor gebruik door het grote publiek.
Als onderzoekers echter precies kunnen begrijpen hoe grafeen muggen in de war brengt, kunnen ze mogelijk een meer kosteneffectieve methode ontwerpen die een vergelijkbare tactiek gebruikt.
Muggen vinden hun gastheren met behulp van een reeks signalen, waaronder reukzin, warmtedetectie en zicht. Onderzoekers zullen de cruciale factoren moeten verfijnen.
Grafeen is zelfs voor kleine moleculen ondoordringbaar, dus het lijkt waarschijnlijk dat dit vermogen de sleutel is. Misschien voorkomt het dat muggen organische verbindingen of bacteriële producten detecteren die afkomstig zijn van de microben die op de huid leven.
Een ander probleem dat de wetenschappers moeten aanpakken, is dat het grafeen minder effectief werd als het nat was. Elke technologie die op deze bevindingen voortbouwt, moet beter bestand zijn tegen vocht.
Dit was de eerste studie waarin het vermogen van grafeen werd onderzocht om te beschermen tegen muggenbeten. Zoals de auteurs schrijven: "De resultaten kunnen de ontwikkeling van grafeen-beschermende technologieën op de huid of in slimme weefsels sturen."
