不仅保暖,石墨烯材料制作的衣服还能防止蚊虫叮咬?

2019-09-21 投稿人 : www.mumstudent.com 围观 : 973 次

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2018年平昌冬季奥运会闭幕式气温很低。 “北京8分钟”表演者在低温条件下圆满完成了演出任务。

帮助他们抵御寒冷天气的智能材料是石墨烯。它是世界上最薄但最硬的纳米材料。它几乎完全透明,仅吸收2.3%的光。其导热系数高达5300 W/mK,高于碳纳米管和金刚石。

由石墨烯材料和纺织品组合制成的服装将具有一定品质的石墨烯,同时满足穿着要求。例如,冬季奥运会上的智能加热套装具有石墨烯超高导热性的特点。此外,由石墨烯材料制成的衣服具有抗炎和抗菌作用。

布朗大学最近的一项研究提出了一个有趣的观点 - 石墨烯材料可防止蚊虫叮咬。

在《美国国家科学院院刊》发表的一篇论文中,研究人员表示,石墨烯可以防止两种程度的蚊虫叮咬。

石墨烯的薄而坚固的材料充当蚊子穿透的屏障,蚊子叮咬的物理屏障。布朗大学研究人员的实验表明,石墨烯可以阻止蚊子感知“食物” - 血液的化学信号,从而抑制蚊虫叮咬的冲动。研究结果表明,除了能够物理防止蚊子外,由石墨烯制成的服装还可能具有化学防蚊效果。

▲干燥的石墨烯薄膜可以防止蚊虫叮咬

布朗大学工程学院教授罗伯特赫特说:“蚊子是世界上最重要的疾病传播媒介之一。人们对非化学灭蚊叮咬很感兴趣.我们一直在研究石墨烯是有毒化学物质的屏障。并开始考虑石墨烯的其他好处。现在我们认为石墨烯也可以预防蚊虫叮咬。“

为了验证他们的猜测,研究人员还招募了一些参与者进行实验。对于科学,这些参与者愿意用蚊子咬几口。他们的手臂放在蚊子笼中,只有一小块皮肤可以进行蚊虫叮咬。 PS:蚊子是在实验室培养的,因此可以证实它们没有携带细菌。

研究人员比较了参与者裸露的皮肤,覆盖的皮肤和布上的一层氧化石墨烯(GO)薄膜被蚊子咬伤的次数。氧化石墨烯是石墨烯衍生物,其可以制成足够大的薄膜用于实际应用。

最终的结果符合研究人员的假设,即裸露的皮肤和仅用粗布覆盖的皮肤很容易咬伤,而覆盖有氧化石墨烯薄膜的手臂成功地逃脱了蚊子针。

“对于石墨烯,蚊子甚至不会落在皮肤上 - 它们似乎根本不关心人类的皮肤和血液。” Cintia Castillho,博士布朗大学的学生和该研究的主要作者认为石墨烯是一种物理屏障。蚊子可以通过阻挡蚊子的屏障来阻塞蚊子。但是在这个实验之后,她认为石墨烯也是一种化学屏障,可以防止蚊子感知那里的人(食物)。

▲在有限的空间内没有很多蚊子

为了证明石墨烯也是一种化学屏障,研究人员在石墨烯薄膜上涂抹了一些人体汗液。在施用人体汗液后,蚊子开始聚集在这个区域,就像它们聚集在人的裸露的皮肤上一样。

其他实验表明,氧化石墨烯具有抗穿刺性,但这是有条件的。在氧化石墨烯薄膜保持干燥的情况下,研究人员用针取代蚊子蟑螂并通过计算机模拟蚊虫叮咬以进行穿刺实验。但蚊子根本无法产生足够的能量来刺穿氧化石墨烯。

然而,当氧化石墨烯被水润湿时,蚊子很容易被它刺穿。实验表明,蚊子可以在潮湿的环境中刺穿氧化石墨烯。当然,具有较低氧含量的氧化石墨烯(rGO)可以在蚊子干燥和潮湿时保持蚊子的穿刺力。

▲图片来自:giphy

目前,使用氧化石墨烯材料防止蚊虫叮咬的重点是保持材料的稳定性。毕竟,衣服非常容易出汗,并且湿的氧化石墨烯将变得容易被刺穿,不能起到物理屏障的作用,并且汗液的存在不能发挥氧化石墨烯的化学屏障。

但总的来说,这项研究表明,精心设计的氧化石墨烯可用于制造防蚊服,其材料具有防蚊虫叮咬的双重保护作用。对于那些非常容易被蚊子叮咬的人,现在可能希望用这种防蚊材料替换所有的衣服。

▲图片来自:《辛普森一家》

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2018年平昌冬季奥运会闭幕式气温很低。 “北京8分钟”表演者在低温条件下圆满完成了演出任务。

帮助他们抵御寒冷天气的智能材料是石墨烯。它是世界上最薄但最硬的纳米材料。它几乎完全透明,仅吸收2.3%的光。其导热系数高达5300 W/mK,高于碳纳米管和金刚石。

由石墨烯材料和纺织品组合制成的服装将具有一定品质的石墨烯,同时满足穿着要求。例如,冬季奥运会上的智能加热套装具有石墨烯超高导热性的特点。此外,由石墨烯材料制成的衣服具有抗炎和抗菌作用。

布朗大学最近的一项研究提出了一个有趣的观点 - 石墨烯材料可防止蚊虫叮咬。

在《美国国家科学院院刊》发表的一篇论文中,研究人员表示,石墨烯可以防止两种程度的蚊虫叮咬。

石墨烯的薄而坚固的材料充当蚊子穿透的屏障,蚊子叮咬的物理屏障。布朗大学研究人员的实验表明,石墨烯可以阻止蚊子感知“食物” - 血液的化学信号,从而抑制蚊虫叮咬的冲动。研究结果表明,除了能够物理防止蚊子外,由石墨烯制成的服装还可能具有化学防蚊效果。

▲干燥的石墨烯薄膜可以防止蚊虫叮咬

布朗大学工程学院教授罗伯特赫特说:“蚊子是世界上最重要的疾病传播媒介之一。人们对非化学灭蚊叮咬很感兴趣.我们一直在研究石墨烯是有毒化学物质的屏障。并开始考虑石墨烯的其他好处。现在我们认为石墨烯也可以预防蚊虫叮咬。“

为了验证他们的猜测,研究人员还招募了一些参与者进行实验。对于科学,这些参与者愿意用蚊子咬几口。他们的手臂放在蚊子笼中,只有一小块皮肤可以进行蚊虫叮咬。 PS:蚊子是在实验室培养的,因此可以证实它们没有携带细菌。

研究人员比较了参与者裸露的皮肤,覆盖的皮肤和布上的一层氧化石墨烯(GO)薄膜被蚊子咬伤的次数。氧化石墨烯是石墨烯衍生物,其可以制成足够大的薄膜用于实际应用。

最终的结果符合研究人员的假设,即裸露的皮肤和仅用粗布覆盖的皮肤很容易咬伤,而覆盖有氧化石墨烯薄膜的手臂成功地逃脱了蚊子针。

“对于石墨烯,蚊子甚至不会落在皮肤上 - 它们似乎根本不关心人类的皮肤和血液。” Cintia Castillho,博士布朗大学的学生和该研究的主要作者认为石墨烯是一种物理屏障。蚊子可以通过阻挡蚊子的屏障来阻塞蚊子。但是在这个实验之后,她认为石墨烯也是一种化学屏障,可以防止蚊子感知那里的人(食物)。

▲在有限的空间内没有很多蚊子

为了证明石墨烯也是一种化学屏障,研究人员在石墨烯薄膜上涂抹了一些人体汗液。在施用人体汗液后,蚊子开始聚集在这个区域,就像它们聚集在人的裸露的皮肤上一样。

其他实验表明,氧化石墨烯具有抗穿刺性,但这是有条件的。在氧化石墨烯薄膜保持干燥的情况下,研究人员用针取代蚊子蟑螂并通过计算机模拟蚊虫叮咬以进行穿刺实验。但蚊子根本无法产生足够的能量来刺穿氧化石墨烯。

然而,当氧化石墨烯被水润湿时,蚊子很容易被它刺穿。实验表明,蚊子可以在潮湿的环境中刺穿氧化石墨烯。当然,具有较低氧含量的氧化石墨烯(rGO)可以在蚊子干燥和潮湿时保持蚊子的穿刺力。

▲图片来自:giphy

目前,使用氧化石墨烯材料防止蚊虫叮咬的重点是保持材料的稳定性。毕竟,衣服非常容易出汗,并且湿的氧化石墨烯将变得容易被刺穿,不能起到物理屏障的作用,并且汗液的存在不能发挥氧化石墨烯的化学屏障。

但总的来说,这项研究表明,精心设计的氧化石墨烯可用于制造防蚊服,其材料具有防蚊虫叮咬的双重保护作用。对于那些非常容易被蚊子叮咬的人,现在可能希望用这种防蚊材料替换所有的衣服。

▲图片来自:《辛普森一家》

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