پشه‌ها می‌توانند به طور قابل توجهی باعث آزار انسان‌ها شوند؛ بنابراین محققان در حال جست‌وجوی راه‌های نوآورانه برای جلوگیری از گسترش بیماری‌ها توسط پشه‌ها هستند. یک مقاله‌ی جدید، به تحقیق در مورد گرافن پرداخته است.
نیش پشه می‌تواند همراه با خارش و ناخوشایند باشد؛ ولی فقط قسمت انتهایی گوه شکل بدن آن‌ها است.
پشه‌ها می‌توانند باعث گسترش تب دانگ و تب زرد، زیکا و ویروس‌های West Nile، تب چیکونگونیا و مالاریا شوند.
در واقع بر اساس سازمان جهانی بهداشت (WHO)، پشه‌ها یکی از کشنده‌ترین جانوران روی زمین هستند. مالاریا به تنهایی در سال ۲۰۱۵، باعث ۴۳۸۰۰۰ مرگ شده است.
محصولات خاصی می‌توانند خطر گزیدگی پشه را کاهش دهند؛ ولی نویسندگان مطالعه‌ی اخیر بیان می‌کنند که این مواد شیمیایی، می‌توانند اثرات جانبی برای محیط زیست یا سلامت انسان داشته باشند.
بنابراین یافتن راه‌های ایمن‌تر و موثرتر برای پیشگیری از گزیدگی پشه‌ها، بسیار ضروری است.
گرافین و پشه‌ها
گرافین یک تک لایه از اتم‌های کربن است. گرافین دارای طیف وسیعی از خواص چشمگیر است که آن را برای بسیاری از دانشمندان جالب کرده است. برای مثال، استحکام آن از استیل بیشتر است، گرما و جریان برق را به طور فوق‌العاده موثر هدایت می‌کند و با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیست.
یک مقاله‌ی جدید در مجله‌ی PNAS، به بررسی این موضوع پرداخته است که آیا گرافین می‌تواند به مبارزه علیه پشه‌ها کمک کند؟
نویسندگان این مطالعه می‌گویند که تا کنون برخی دانشمندان به بررسی راه‌های استفاده از گرافین در طیفی از فن‌آوری‌های پوشیدنی برای فراهم کردن عملکردهای پیشرفته‌ای پرداخته‌اند؛ این عملکردها عبارت‌اند از: احساس کردن، تنظیم دما، حفاظت شیمیایی، مکانیکی و تابشی یا ذخیره‌ی انرژی.
پشه‌ها می‌توانند از روی لباس‌های پارچه‌ای نازک نیش بزنند؛ محققان با خود فکر کردند که آیا پوششی از گرافین می‌تواند مانع آن شود یا خیر.
برای بررسی این موضوع، شرکت‌کنندگان بازوی خود را در جعبه‌ای پر از پشه قرار دادند؛ در حالیکه فقط قسمت کوچکی از پوست آن‌ها در معرض پشه‌ها بود. در برخی کارآزمایی‌ها، محققان پوست را بدون پوشش گذاشتند؛ در حالیکه در سایر کارآزمایی‌ها، محققان پوست را با پارچهی پنیر پوشاندند. پارچهی پنیر یک پارچهی نازک، گشاد و بافته‌شده است.
در سایر کارآزمایی‌ها، محققان گرافین را مستقیما روی پوست قرار دادند و سپس آن را با پارچهی پنیر پوشاندند.
زمانی که پوست بدون پوشش بود یا تنها با پارچهی پنیر پوشانده شده بود، پشه‌ها در طی کارآزمایی ۵ دقیقه‌ای، بین ۵ تا ۲۰ بار نیش زدند. با این حال زمانی که محققان گرافین را اضافه کردند، پشه‌ها نیش نزدند!
گرافین، فراتر از یک پوشش!
گرافین به طور فیزیکی از نفوذ پشه‌ها به پارچه جلوگیری کرد؛ ولی وقتی دانشمندان فیلم‌های ویدئویی از آزمایش‌ها را مشاهده کردند، متوجه شدند که چیز دیگری در جریان است.
هنگامی که گرافین به پوشش اضافه شد، حشرات به میزان کم‌تری روی پوست فرود می‌آمدند و در صورت فرود، زمان کمی روی پوست سپری می‌کردند. هم‌چنین، به نظر نمی‌رسید که حشرات هیچ تلاشی برای گزش شرکت‌کنندگان کنند.
ما تصور كردیم كه فیلم گرافین به عنوان مانع مکانیکی عمل می‌كند؛ اما پس از مشاهده‌ی رفتار پشه‌ها، گمان کردیم که آن‌ها علاقه‌ای به نیش زدن ندارند.
نویسنده‌ی مطالعه، دکتر Robert Hurt
به نظر می‌رسد که گرافین به طریقی پوست را تغییر می‌دهد و شاید به معنای واقعی کلمه، مانع بو کشیدن موجودات می‌شود.
با این حال زمانی که تیم پژوهشی لایه‌ی گرافین را با آب یا عرق انسان مرطوب کرد، این لایه دیگر نمی‌توانست از شناسایی پوست انسان توسط پشه‌ها جلوگیری کند. البته هنوز هم کم و بیش در برابر گزیدگی‌ها محافظت می‌کرد؛ ولی در برخی کارآزمایی‌ها، پشه‌ها قادر بودند به این سد نفوذ کنند.
موانع قابل توجه
این یافته‌ها مقدماتی هستند و دانشمندان باید تا قبل از این که افراد از گرافین برای جلوگیری از نیش پشه‌ها استفاده کنند، کارهای بیشتری انجام دهند.
بحرانی‌ترین مساله، قیمت بالای گرافین است که باعث می‌شود برای استفاده عموم مردم غیرقابل تحقق باشد.
با این حال، اگر محققان بتوانند دقیقاً بفهمند که چگونه گرافین پشه‌ها را آشفته می‌کند، ممکن است بتوانند روشی با صرفه‌تر طراحی کنند که از تاکتیکی مشابه استفاده کند.
پشه‌ها میزبان‌های خود را از طریق طیفی از حواس پیدا می‌کنند؛ از جمله حس بویایی، شناسایی حرارتی و حس بینایی. محققان باید عوامل محوری را محدود کنند.
گرافین حتی به مولکول‌های کوچک نفوذناپذیر است؛ بنابراین به نظر می رسد این قابلیت مهم باشد. شاید گرافین مانع از شناسایی ترکیبات آلی یا محصولات باکتریایی ناشی از میکروب‌های موجود در پوست توسط پشه‌ها می‌شود.
مساله‌ی دیگری که دانشمندان باید به آن بپردازند، این است که کارایی گرافین هنگام خیس شدن کم‌تر شد. هر گونه فن‌آوری که بر اساس این یافته‌ها ساخته شود، باید نسبت به رطوبت مقاومت بیشتری داشته باشد.
این مطالعه، نخستین تحقیق برای کشف قابلیت گرافین در محفاظت علیه نیش پشه‌ها بود.
نویسندگان یادداشت می‌کنند:
این نتایج می‌تواند منجر به پیشرفت‌هایی در فن‌آوری‌های محافظتی گرافین روی پوست یا پارچه‌های هوشمند شود.
