Quần áo chống muỗi đốt đặc biệt được tạo từ siêu vật liệu graphene

Phát hiện này là rất quan trọng vì nó còn giúp ngăn ngừa sự lây lan của các bệnh chết người như sốt rét.

Vật liệu graphene kỳ diệu thực tế thời gian qua đã nhận được sự chú ý đáng kể cho các ứng dụng tiềm năng của nó trong mọi thứ, từ pin mặt trời đến vợt tennis.

Quần áo kết hợp siêu vật liệu graphene sẽ giúp chống lại muỗi đốt trong tương lai.

Nhưng một nghiên cứu mới của các nhà nghiên cứu tại Đại học Brown đã chỉ ra rằng graphene đa lớp còn có tác dụng đặc biệt hơn đó là có thể cung cấp khả năng “phòng thủ” hai lần giúp chống lại muỗi đốt.

Vật liệu siêu mỏng nhưng mạnh mẽ này hoạt động như một hàng rào vật lý mà muỗi không thể cắn xuyên qua. Đồng thời, các thí nghiệm cho thấy rằng graphene ngăn chặn các tín hiệu hóa học trong mồ hôi mà muỗi sử dụng để cảm nhận rằng “bữa ăn” máu đang đến gần, làm giảm sự thôi thúc của chúng cắn con người.

Gần một nửa dân số thế giới có nguy cơ lây truyền bệnh sốt rét với ước tính khoảng 44.000 ca tử vong trong năm 2016.

"Muỗi là kênh truyền nhiễm quan trọng đối với bệnh tật trên toàn thế giới và có rất nhiều mối quan tâm trong việc chống muỗi đốt không dung hóa chất", Robert Hurt, giáo sư tại Trường Kỹ thuật Brown, tác giả của nghiên cứu nói.

Để kiểm tra khả năng ưu việt của loại vật liệu mới, các nhà nghiên cứu đã tuyển dụng một số người tham gia dũng cảm sẵn sàng nhận một vài vết muỗi đốt. Những người tham gia sẽ đặt cánh tay của họ trong một chuồng chứa đầy muỗi để chỉ một miếng da nhỏ có sẵn cho muỗi cắn.

Trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, các mảng da được bao phủ bởi màng graphene không bị cắn, trong khi muỗi dễ dàng tấn công trên da không được bảo vệ.

Các nhà nghiên cứu đã so sánh số lượng người tham gia nhận được vết cắn trên da trần của họ và trên da được phủ bằng vải mỏng, trên da được bao phủ bởi một lớp màng graphene oxide (GO) được bọc trong vải mỏng.

Các nhà nghiên cứu đã rất ngạc nhiên khi phát hiện ra rằng những con muỗi đã thay đổi hoàn toàn hành vi của chúng với sự hiện diện của cánh tay phủ graphene.

Khi da bị bao phủ bởi màng GO khô, những người tham gia đã không bị đốt một nốt nào, trong khi da trần và phủ vải mỏng dễ dàng bị tấn công ngay.

Cintia Castilho, một nghiên cứu sinh tại Đại học Brown và tác giả chính của nghiên cứu cho biết: "Với graphene, những con muỗi thậm chí không đậu trên miếng vá da, chúng dường như không quan tâm. Chúng tôi cho rằng graphene sẽ là một rào cản vật lý đối với vết cắn, thông qua khả năng chống đâm thủng, nhưng khi nhìn thấy những thí nghiệm này, chúng tôi bắt đầu nghĩ rằng đó cũng là một rào cản hóa học ngăn muỗi cảm nhận được ai đó đang ở đó”.

Để xác nhận ý tưởng về hàng rào hóa học, các nhà nghiên cứu đã nhúng một ít mồ hôi của con người lên bên ngoài hàng rào graphene. Điều này khiến muỗi đổ ra miếng vá giống như cách chúng bay lên da trần.

Các xét nghiệm sâu hơn cho thấy GO đã đâm thủng bởi vết muỗi đốt nhưng chỉ khi khô. Nhưng nó không dễ dàng chút nào và các nhà nghiên cứu hiện đang cố gắng tìm cách ổn định GO để nó cứng hơn khi ướt.

"Phương án ưa thích của chúng tôi về công nghệ này sẽ là tìm cách ổn định GO một cách cơ học để nó vẫn mạnh khi bị ướt. Bước tiếp theo này sẽ cung cấp cho chúng tôi đầy đủ lợi ích của việc bảo vệ vết cắn”, các nhà nghiên cứu cho biết.