Une nouvelle étude suggère que les films de graphène peuvent empêcher les moustiques de piquer. Des expériences ont montré qu'un graphène bloque les signaux chimiques que les moustiques utilisent pour détecter la proximité d'un repas de sang. Dans les tests en laboratoire, les taches cutanées recouvertes de films de graphène n'ont eu aucune piqûre, dont les moustiques se régalaient volontiers d'une peau non protégée. Crédit :Hurt Lab / Université Brown
Le graphène, un nanomatériau, a reçu une attention considérable pour ses utilisations potentielles dans tout, des cellules solaires aux raquettes de tennis. Mais une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'Université Brown trouve une nouvelle utilisation surprenante pour le matériau :la prévention des piqûres de moustiques.
Dans un article publié en Actes de l'Académie nationale des sciences , les chercheurs ont montré que le graphène multicouche peut fournir une double défense contre les piqûres de moustiques. Le matériau ultra-mince mais solide agit comme une barrière que les moustiques ne peuvent pas piquer. À la fois, des expériences ont montré que le graphène bloque également les signaux chimiques utilisés par les moustiques pour détecter qu'un repas de sang est proche, émoussant leur envie de mordre en premier lieu. Les résultats suggèrent que les vêtements avec une doublure en graphène pourraient être une barrière efficace contre les moustiques, disent les chercheurs.
"Les moustiques sont des vecteurs importants de maladies partout dans le monde, et il y a beaucoup d'intérêt pour la protection non chimique contre les piqûres de moustiques, " dit Robert Hurt, professeur à la Brown's School of Engineering et auteur principal de l'article. "Nous avions travaillé sur des tissus qui incorporent du graphène comme barrière contre les produits chimiques toxiques, et nous avons commencé à réfléchir à quoi d'autre l'approche pourrait être bonne. Nous avons pensé que le graphène pourrait également fournir une protection contre les piqûres de moustiques. »
Pour savoir si cela fonctionnerait, les chercheurs ont recruté des participants courageux prêts à se faire piquer quelques moustiques au nom de la science. Les participants ont placé leurs bras dans une enceinte remplie de moustiques afin que seule une petite partie de leur peau soit disponible pour les moustiques pour piquer. Les moustiques ont été élevés en laboratoire afin de pouvoir confirmer qu'ils sont indemnes de maladie.
Les chercheurs ont comparé le nombre de piqûres que les participants ont reçues sur leur peau nue, sur peau recouverte de gaze et sur peau recouverte d'un film d'oxyde de graphène (GO) gainé de gaze. GO est un dérivé du graphène qui peut être transformé en films suffisamment grands pour des applications à grande échelle.
Il était évident que le graphène avait un effet dissuasif sur les morsures, les chercheurs ont trouvé. Lorsque la peau était recouverte de films GO secs, les participants n'ont pas mangé une seule bouchée, tandis que la peau nue et recouverte d'étamine était facilement régalée. Ce qui était surprenant, les chercheurs ont dit, était que les moustiques ont complètement changé leur comportement en présence du bras recouvert de graphène.
Une nouvelle étude montre que les films d'oxyde de graphène peuvent empêcher les piqûres de moustiques en bloquant les signaux chimiques utilisés par les moustiques pour détecter qu'un repas de sang est proche. Les résultats soulèvent la possibilité que les vêtements doublés de graphène pourraient être un moyen de dissuasion contre les piqûres de moustiques sans produits chimiques. Crédit :Hurt Lab / Université Brown
"Avec le graphène, les moustiques ne se posaient même pas sur la peau, ils ne semblaient tout simplement pas s'en soucier, " dit Cintia Castilho, un doctorat étudiant à Brown et auteur principal de l'étude. "Nous avions supposé que le graphène serait un obstacle physique à la morsure, grâce à la résistance à la perforation, mais quand nous avons vu ces expériences, nous avons commencé à penser que c'était aussi une barrière chimique qui empêche les moustiques de sentir que quelqu'un est là. »
Pour confirmer l'idée de barrière chimique, les chercheurs ont tamponné de la sueur humaine sur l'extérieur d'une barrière de graphène. Avec les ques chimiques de l'autre côté du graphène, les moustiques affluaient vers le patch de la même manière qu'ils affluaient sur la peau nue.
D'autres expériences ont montré que GO peut également offrir une résistance à la perforation, mais pas tout le temps. En utilisant une petite aiguille pour remplacer la trompe d'un moustique, ainsi que des simulations informatiques du processus de morsure, les chercheurs ont montré que les moustiques ne peuvent tout simplement pas générer assez de force pour percer GO. Mais cela ne s'appliquait que lorsque le GO est sec. Les simulations ont révélé que GO serait vulnérable à la perforation lorsqu'il était saturé d'eau. Et bien sûr, des expériences ont montré que les moustiques pouvaient piquer à travers le GO humide. Cependant, une autre forme de GO à teneur réduite en oxygène (appelée rGO) s'est avérée constituer une barrière contre les morsures lorsqu'elle est à la fois humide et sèche.
Une prochaine étape de la recherche serait de trouver un moyen de stabiliser le GO afin qu'il soit plus dur lorsqu'il est mouillé, Blessé dit. C'est parce que GO a un avantage distinct sur rGO en ce qui concerne la technologie portable.
"GO est respirant, ce qui signifie que vous pouvez transpirer à travers elle, alors que rGO ne l'est pas, " Hurt a déclaré. " Notre mode de réalisation préféré de cette technologie serait donc de trouver un moyen de stabiliser GO mécaniquement afin qu'il reste solide lorsqu'il est mouillé. Cette prochaine étape nous offrirait tous les avantages de la respirabilité et de la protection contre les morsures. »
En tout, disent les chercheurs, l'étude suggère que des doublures en graphène correctement conçues pourraient être utilisées pour fabriquer des vêtements de protection contre les moustiques.
Les autres co-auteurs de l'étude étaient Dong Li, Muchun Liu, Yue Liu et Huajian Gao.
