Ученые продемонстрировали, что пленки из многослойного графена успешно предотвращают укусы комаров. В сухих условиях насекомые оказались неспособны химически почувствовать запах кожи или крови, а в некоторых случаях механическая прочность графеновых листов обеспечила препятствие от проникновения.

Открытие позволит разработать новые защитные ткани, пишут авторы в журнале PNAS.

Самки комаров питаются кровью млекопитающих, в том числе человека, и распространяют многие опасные заболевания, такие как малярия, лихорадка денге и желтая лихорадка, вирус Чикунгунья, вирус Зика и лихорадка Западного Нила. В результате укусов этих насекомых сотни тысяч людей погибают ежегодно и миллионы заражаются нелетальными формами заболеваний.

Защите от комаров посвящено множество научных исследований. В частности, в последние годы ученым удалось отключить комарам аппетит, сделать аналог ботокса оружием против распространителей малярии, сломать систему поиска человека и радикально уменьшить число заражений лихорадкой денге при помощи насекомых с ослабленной способностью к передаче заболеваний. Также заражение тигровых комаров специальной бактерией позволило практически полностью истребить их на двух островах.

В работе сотрудников Брауновского университета в США описаны испытания нового типа защиты от комаров на основе графена — аллотропной модификации углерода, представляющей собой листы из шестиугольных ячеек толщиной в один атом. Исследователи показали, что пленки на основе этого вещества могут служить основой двух степеней защиты от комаров: химической и механической.

Графен обладает рядом интересных с точки зрения применений свойств, благодаря которым исследователи постоянно находят новые способы его применения, большинство из которых связано с электроникой. Авторы новой работы протестировали принципиально иное применение, связанное с защитой от укусов комара желтолихорадочного Aedes aegypti, ответственного за заражение людей по всему миру.

Во-первых, ученые обнаружили, что сухие пленки из графена мешают комарам почувствовать жертву — видимо, посредством блокирования выделения молекул аттрактантов. Вследствие этого насекомые не пытались сесть и укусить защищенный участок кожи. Во-вторых, комарам оказалось трудно механически проткнуть многослойный графен, что было подтверждено опытами с прокалыванием пленки иголками и математическим моделированием.

Ученые проводили опыты не только с графеном, но и с похожими веществами, такими как оксид графена (graphene oxide — GO) и восстановленный оксид графена (reduced graphene oxide — rGO). С одной стороны rGO в плане противодействия комарам оказался лучше GO, потому что последний легче прокалывается в мокром состоянии, а rGO продолжает защищать как в сухом, так и во влажном виде. Однако rGO непроницаем для воды, то есть сквозь него также не будет выделяться пот, что может привести к осложнениям при длительном контакте с кожей. Поэтому ученые собираются сконцентрироваться на улучшении параметров обычного оксида, чтобы он был прочен вне зависимости от наличия воды.