狗狗夏天晚上在户外怕蚊子吗—真相揭秘,记者来报!
出版社科普中国
制作人王丽
发布单位中国科学院计算机网络信息中心
为了消除蚊虫叮咬的痛苦,人类做了很多努力,利用衣服、蚊帐间接保护自己免受蚊虫骚扰,或者利用蚊香、电蚊拍消灭蚊头。到。然而,这些方法的有效性有限。
近年来,科学家发现了一种制造“隐形斗篷”的新方法,可以让人类对蚊子“隐形”。该斗篷由石墨烯薄膜制成。
什么是石墨烯?为什么石墨烯薄膜制成的衣服可以防止蚊子叮咬人?要了解为什么这种“隐形斗篷”可以预防蚊子,首先需要了解为什么蚊子“更喜欢”某些人。
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蚊子喜欢咬谁?
为了“学习驱除蚊子的技术”,科学家对地上3000多种蚊子进行了分类。叮咬人类的蚊子主要有三种按蚊、伊蚊和库蚊。它看起来像这样
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雌性蚊子怀孕后需要消耗人体血液来补充蛋白质,蚊子不通过视觉寻找食物,主要依靠嗅觉。蚊子的胡须中具有非常敏感的二氧化碳受体,使它们能够检测到低至0.5%的二氧化碳浓度波动。
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人类呼出的空气中有4%是二氧化碳。蚊子在几十米外就能轻易察觉到你的存在,就像它们远远就能闻到你厨房里飘来的饭香一样。
蚊子靠近人体1~2米后,主要根据人体汗液的气味来选择吸血目标。
如果你运动时出汗,对蚊子来说就像是一盘美味的牛排。照片
富有想象力的防蚊装置石墨烯防蚊服
为了对抗蚊子,人类付出了很大的努力,甚至想出了对它们进行消的方法。但现实是,人类无法在这场人蚊战争中消灭对手。
近年来,研究人员想出了一个新想法,让我们看不见蚊子。
这就是前面提到的石墨烯“隐形斗篷”。一种创新的石墨烯薄膜可以帮助保护人们免受携带疾病的蚊子的侵害。
什么是石墨烯?简单来说,石墨烯是由碳原子组成的六方结构。
石墨烯分子结构照片
石墨烯可以被认为是由单层碳原子组成的蜂窝状薄膜。当两层堆叠时,称为双层石墨烯。此外,还有层数较少的石墨烯。当然,多层石墨烯就是石墨!
石墨烯有多厚?石墨烯由约0335nm厚的单原子层组成。
0335nm有多薄?打个比方,人类头发的直径是石墨烯厚度的20万倍。因此,科学家将石墨烯定义为二维材料。简单理解就是石墨烯的厚度完全可以忽略不计。因此,石墨烯制成的服装绝对可以满足我们对于轻薄的需求。
此外,石墨烯具有优异的韧性,杨氏模量理论值为10TPa,远高于橡胶。石墨烯的强度比目前最好的钢强100倍以上。钢铁侠的战衣也有望更新,“石墨烯人”未来可能会出现。
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这时,科研人员心中产生了一个题石墨烯对蚊子的防御是物理防御吗?它类似于一个薄而坚固的盾牌,对吧?
石墨烯如何让蚊子“闻盲”?
蚊子靠近人体1~2米后,主要根据人体汗液的气味来选择吸血目标。那么石墨烯防蚊服是否具有“千里驱蚊”的能力呢?
为了验证他们的测,研究人员和志愿者进行了大胆尝试,做出了身体牺牲,并将论文发表在《PNAS》上。
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看标题,没错!这是一篇学术论文,不是广告。
布朗大学的研究人员招募了一组志愿者参与一项实验。然后,在实验室中培养了一群不传播细菌的蚊子。出于科学原因,这些志愿者被蚊子叮咬。他们的手臂被放在装满蚊子的笼子里,只有一小部分皮肤可供叮咬。
为了科学和严谨,我们把100只喜欢叮咬人类的强蚊子放在一个小盒子里,然后在盒子底部开一个4到6平方厘米的小洞,把皮肤放在下面。
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图A是蚊子聚会的照片,图B是被咬后的皮肤。图C顶部是纱布,底部是氧化石墨烯纳米片。纱布是对照实验。图D和E显示了实验组和对照组实验的统计结果。可以看出,Skin是指露的皮肤,Go是指干燥的石墨烯片,Cheesecloth是指纱布。
实验结果表明,使用石墨烯片不会导致蚊子叮咬。这似乎与我们最初的预期有些不同。因为如果石墨烯是对蚊子的物理防御,也就是说,如果蚊子在石墨烯片下面找到了“美味的食物”,那么就会对石墨烯片产生深远的影响。然而,实验者并没有观察到这一点。人类的皮肤在敏感的蚊子面前仿佛披着一件隐形斗篷!
这个题得到了实验者的进一步证实。
石墨烯薄膜渗透测试使用的专用扩散槽照片
实验表明,石墨烯的碳原子间隙允许水分子通过,但可以阻挡汗液中的大分子,例如人体汗液的气味,使蚊子在石墨烯衣服面前“失明”。
这是否意味着我们很快就会拥有防蚊石墨烯服装?理论上,如果你接受改性石墨烯片在夏天紧紧包裹你的身体,你绝对可以防止蚊子叮咬。但为了酷,我暂时还是忍不住感激地看着这件防蚊隐形衣。
不过,这项研究的结果在一些特殊领域有更大的意义,比如护林员的防护服,可能会带来革命性的变化。
照片中,护林员正在山上巡逻。
参考
1.邵田,张鹏毅,李振民,等.纳米针氧化镓光催化分解纯水和废水中全氟辛酸的研究[EB/OL]北京中国科技论文在线[2013年-]04-12]
2.CastilhoCJ,LiD,LiuM,etal通过石墨烯阻隔层预防蚊虫叮咬[J]美国科学院院刊,2019,11637:18304-18309
一、野外防蚊子的方法?
在野外时,应穿长袖衣服和长裤,将袖子和衣领系紧,露皮肤涂上防蚊液。此外,游客应尽量避免坐在或躺在潮湿的树荫、草地或靠近水的地方。
二、哪种色系衣服能有效防蚊?
这里有一些知识。穿深色衣服的人更容易受到蚊子的“青睐”。穿不会积热或吸引蚊子的浅色衣服。
为什么?原因如下
蚊子喜欢黑暗,更喜欢在黑暗的环境中吸血,所以我们常常一夜醒来,身上都粘着袋子。白天,当人们穿着深色衣服时,反射光会变暗,这正是他们所喜欢的。此外,深色衣服吸收热量较多,因此黑色是蚊子的首选,其次是蓝色、红色和绿色。蚊子最讨厌白色。同样,蚊子更喜欢叮咬深色或红色皮肤的人。因此,颜色鲜艳的衣服不会吸引蚊子。
三、户外很多蚊子怎么办?
最简单、最常见的户外灭蚊方法是
1、蚊香点燃蚊香,放置在庭院、花园、露台等室外空间。蚊香燃烧时会释放出杀虫剂,可以有效驱除蚊虫。
2-蚊帐在室外区域安装蚊帐,尤其是露营或室外住宿。使用蚊帐有助于防止蚊子进入。
3、避开蚊虫孳生源定期清理、排掉积水,积水是蚊虫滋生的地方。清洁罐子、瓶子、水桶和其他可能积水的容器,以减少蚊子繁殖的可能性。
4、使用驱蚊喷雾或驱蚊液在户外活动时使用驱蚊喷雾或驱蚊液,可以有效驱除蚊虫,避免被叮咬。
5、身体防护措施穿长袖、长裤,避免皮肤暴露。蚊子更喜欢深色,因此尽可能选择浅色衣服。
并非所有方法都适合所有情况,因此您选择哪种方法将取决于您的需求和情况。选择使用农药时,应仔细阅读说明书和注意事项,并遵循正确的施用方法。
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