Una nueva investigación ha demostrado que las láminas de grafeno pueden bloquear las señales que usan los mosquitos para identificar una posible fuente de alimento de sangre, lo que potencialmente abre un nuevo enfoque libre de químicos para la prevención de la picadura de mosquito, según publica en un artículo en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.
El nanomaterial de grafeno ha recibido una atención significativa por sus posibles usos en todos los campos, desde células solares hasta raquetas de tenis. Pero un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Brown, en Estados Unidos, ha encontrado un nuevo uso sorprendente para el material: prevenir las picaduras de mosquitos.
Los investigadores mostraron que el grafeno multicapa puede proporcionar una defensa doble contra las picaduras de mosquitos. El material ultradelgado pero fuerte actúa como una barrera que los mosquitos no pueden atravesar.
Al mismo tiempo, los experimentos mostraron que el grafeno también bloquea las señales químicas que usan los mosquitos para sentir que una fuente de alimento está cerca, lo que reduce su necesidad de morder. Los hallazgos sugieren que la ropa con forro de grafeno podría ser una barrera eficaz contra los mosquitos, dicen los investigadores.
"Los mosquitos son vectores importantes de enfermedades en todo el mundo, y hay mucho interés en la protección no química contra las picaduras de mosquitos --explica Robert Hurt, profesor de la Escuela de Ingeniería de Brown y autor principal del artículo--. Habíamos estado trabajando en telas que incorporan el grafeno como barrera contra los productos químicos tóxicos, y comenzamos a pensar para qué más podría ser bueno el enfoque. Pensamos que tal vez el grafeno también podría proporcionar protección contra la picadura de mosquito".
Para averiguar si funcionaría, los voluntarios participantes en el estudio colocaron sus brazos en un recinto lleno de mosquitos para que solo un pequeño parche de su piel estuviera disponible para que los mosquitos picasen. Los mosquitos fueron criados en el laboratorio para poder confirmar que no tienen enfermedades.
Los investigadores compararon el número de picaduras que los participantes recibieron en su piel desnuda, en la piel cubierta con una gasa y en la piel cubierta por una película de óxido de grafeno (GO) enfundada en una gasa. GO es un derivado de grafeno que se puede convertir en películas lo suficientemente grandes para aplicaciones a escala macro.
Los investigadores encontraron que era evidente que el grafeno era un elemento disuasorio para la picadura. Cuando la piel estaba cubierta por películas GO secas, los participantes no recibían una sola picadura, mientras que la piel desnuda y la cubierta con gasa picaban fácilmente.
Los investigadores admiten que lo sorprendente fue que los mosquitos cambiaron por completo su comportamiento en presencia del brazo cubierto de grafeno.
"Con el grafeno, los mosquitos ni siquiera aterrizaban en el parche de piel, simplemente no parecía importarles", recuerda Cintia Castilho, estudiante de Brown y autora principal del estudio--. Asumimos que el grafeno sería una barrera física para morder, a través de la resistencia a los pinchazos, pero cuando vimos estos experimentos comenzamos a pensar que también era una barrera química que evita que los mosquitos sientan que alguien está allí".
Para confirmar la idea de la barrera química, los investigadores aplicaron un poco de sudor humano en el exterior de una barrera de grafeno. Los mosquitos se congregaron en el parche de la misma manera que lo hicieron en la piel desnuda.
Otros experimentos mostraron que GO también puede proporcionar resistencia a la perforación, pero no todo el tiempo. Utilizando una pequeña aguja como sustituto de la trompa de un mosquito, así como simulaciones por computadora del proceso de picadura, los investigadores demostraron que los mosquitos simplemente no pueden generar suficiente fuerza para perforar GO. Pero eso solo se aplica cuando el GO está seco.
Las simulaciones encontraron que GO sería vulnerable a la perforación cuando estaba saturado con agua. Y efectivamente, los experimentos mostraron que los mosquitos pueden picar a través de GO húmedo. Sin embargo, se demostró que otra forma de GO con contenido reducido de oxígeno (llamada rGO) proporciona una barrera de mordida cuando está húmeda y seca.
El siguiente paso para la investigación sería encontrar una manera de estabilizar el GO para que sea más difícil cuando está mojado, dice Hurt. Esto se debe a que GO tiene una clara ventaja sobre rGO cuando se trata de tecnología portátil.
"GO es transpirable, lo que significa que puedes sudar, mientras que rGO no --explica Hurt--. Por lo tanto, nuestra forma de realización preferida de esta tecnología sería encontrar una manera de estabilizar GO mecánicamente para que permanezca fuerte cuando está mojado. Este próximo paso nos brindaría todos los beneficios de la transpirabilidad y la protección contra las picaduras".
En definitiva, dicen los investigadores, el estudio sugiere que los revestimientos de grafeno diseñados adecuadamente podrían usarse para hacer ropa de protección contra mosquitos.
