El nanomaterial grafeno ha recibido una atención significativa por sus posibles usos 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 procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias , Los investigadores demostraron que el grafeno multicapa puede proporcionar una defensa doble contra las picaduras de mosquitos. El material ultrafino pero resistente actúa como una barrera que los mosquitos no pueden atravesar. Al mismo tiempo, Los experimentos demostraron que el grafeno también bloquea las señales químicas que usan los mosquitos para sentir que se acerca una comida de sangre. mitigando sus ganas de morder en primer lugar. Los hallazgos sugieren que la ropa con forro de grafeno podría ser una barrera eficaz contra los mosquitos. dicen los investigadores.

"Los mosquitos son vectores importantes de enfermedades en todo el mundo, y hay mucho interés en la protección no química contra las picaduras de mosquitos, "dijo Robert Hurt, profesor de la Escuela de Ingeniería de Brown y autor principal del artículo. "Estuvimos trabajando en tejidos que incorporan grafeno como barrera contra los productos químicos tóxicos, y empezamos a pensar en para qué más podría ser útil el enfoque. Pensamos que tal vez el grafeno también podría proporcionar protección contra las picaduras de mosquitos ".

Para saber si funcionaría, los investigadores reclutaron a algunos participantes valientes 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 un pequeño parche de su piel estuviera disponible para que los mosquitos picaran. Los mosquitos se criaron en el laboratorio para poder confirmar que estaban libres de enfermedades.

Los investigadores compararon la cantidad de picaduras que los participantes recibieron en su piel desnuda, sobre la piel cubierta con una gasa y sobre la piel cubierta por películas de óxido de grafeno (GO) enfundadas en una gasa. GO es un derivado del grafeno que se puede convertir en películas lo suficientemente grandes para aplicaciones a gran escala.

Era evidente que el grafeno era un elemento disuasorio. los investigadores encontraron. Cuando la piel estaba cubierta por películas GO secas, los participantes no obtuvieron un solo bocado, mientras que la piel desnuda y cubierta de estopilla era fácil de comer. Lo que fue sorprendente los investigadores dijeron, fue que los mosquitos cambiaron por completo su comportamiento en presencia del brazo cubierto de grafeno.

"Con el grafeno, los mosquitos ni siquiera estaban aterrizando en el parche de piel, simplemente no parecía importarles, "dijo Cintia Castilho, un doctorado estudiante de Brown y autor principal del estudio. "Habíamos asumido que el grafeno sería una barrera física para morder, a través de la resistencia a la perforación, 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 al otro lado del grafeno, los mosquitos acudieron en masa al parche de la misma manera que lo hicieron sobre la piel desnuda.

Otros experimentos demostraron que GO también puede proporcionar resistencia a las perforaciones, pero no todo el tiempo. Usando una pequeña aguja como sustituto de la trompa de un mosquito, así como simulaciones por computadora del proceso de mordida, los investigadores demostraron que los mosquitos simplemente no pueden generar suficiente fuerza para perforar GO. Pero eso solo se aplica cuando el GO está seco. Las simulaciones encontraron que GO sería vulnerable a perforaciones cuando estaba saturado de agua. Y efectivamente Los experimentos demostraron que los mosquitos podían picar a través del GO húmedo. Sin embargo, Se demostró que otra forma de GO con contenido reducido de oxígeno (llamada rGO) proporciona una barrera contra la mordida tanto en húmedo como en seco.

El siguiente paso de la investigación sería encontrar una forma de estabilizar el GO para que sea más resistente cuando está mojado. Herido dice. Eso es porque GO tiene una clara ventaja sobre rGO cuando se trata de tecnología portátil.

"GO es transpirable, lo que significa que puedes sudar a través de él, mientras que rGO no lo es, "Hurt dijo." Así que nuestra forma de realización preferida de esta tecnología sería encontrar una manera de estabilizar el GO mecánicamente para que se mantenga fuerte cuando está mojado. Este siguiente paso nos brindaría todos los beneficios de la transpirabilidad y la protección contra las mordidas ".

Todo dicho, los investigadores dicen, el estudio sugiere que se podrían usar revestimientos de grafeno diseñados adecuadamente para fabricar ropa protectora contra mosquitos.

Otros coautores del estudio fueron Dong Li, Muchun Liu, Yue Liu y Huajian Gao.