刺されにくい：新しい衣類素材が蚊を撃退するとNCSUの研究者が発表
発行日:ローラ・オレニアックス著
ノースカロライナ州立大学の研究者らは、生きた蚊を使った実験で刺されにくいことが確認された繊維素材を使用して、殺虫剤を使わない蚊よけの衣服を開発した。研究者らは、蚊の刺咬行動を記述する独自設計の計算モデルを使用してこの素材を開発した。 ネッタイシマカジカ熱、デング熱、黄熱病などの人間の病気を引き起こすウイルスを運ぶ蚊。
最終的に、研究者たちは 報告 ジャーナルで 昆虫 ボランティアが、病気のない生きた蚊200匹の入った檻の中で、彼らの衣服（もともと軍隊用に設計されたベースレイヤーの下着と戦闘用シャツ）を着用したところ、刺されることを100％防ぐことができたという。 ベクターテキスタイルノースカロライナ州の新興企業である同社は、関連する特許権のライセンスを取得し、米国で商業販売する衣料品を製造する予定である。
NCSU 特許出願からのスクリーンショット。
研究者たちは、この計算モデルが病気の伝染を減らすための衣服の開発にもっと広く活用できると考えている。
「この生地は効果があることが証明されています。それが私たちが発見した素晴らしいことです」と研究の共著者は語った。 アンドレ・ウェストノースカロライナ州立大学ファッション・テキスタイルデザイン准教授、 経済発展のためのツァイス繊維拡張「私にとっては革命的です。他の製品は蚊が肌まで届かないほど厚いのに対し、この製品では蚊が布地を突き抜けるのを防ぐことができることがわかりました。」
繊維材料を設計するための計算モデルを開発し、 ネッタイシマカ 研究者らは、咬傷の頭部、触角、口の大きさを調査した。 ネッタイシマカ、そして刺す仕組みをモデル化しました。次に、厚さと孔の大きさに応じて刺されを防ぐ繊維素材を予測しました。研究者は、この素材が蚊だけでなく他の種類の蚊にも効果があると考えていると述べています。 ネッタイシマカ 生物学的特徴と噛みつき行動の類似性のためです。
[ノースカロライナ州立大学の5人の教授は、2019年に米国特許商標庁に蚊に刺されにくい衣服の特許を申請した：ウェスト、マリアン・G・マッコード、チャールズ・S・アプソン、リチャード・マイケル・ロー、エミール・A・デンハートグ。]
「衣服にはさまざまな用途がある」と研究の筆頭著者は述べた。 クン・ルアンノースカロライナ州立大学の森林バイオマテリアルの博士研究員である、彼は次のように語っています。「このアイデアは、人が欲しがる可能性のあるあらゆる衣服を網羅するモデルを作ることです。」
モデルの精度をテストするため、研究者らは刺されにくいと予測される素材をテストした。生きた無病の蚊を使った実験では、モデルが予測したパラメータに従って作られたプラスチック素材で血液貯蔵庫を囲んだ。そして、何匹の蚊が血を吸って血がたまったかを数えた。
彼らが最初にテストした素材の 1 つは、非常に薄く (厚さ 1 ミリメートル未満)、蚊が口器または口吻を素材に突き刺すのを防ぐため、非常に小さな孔サイズでした。別の素材は、蚊が頭を繊維に突き刺して皮膚に届くのを防ぐため、中程度の孔サイズでした。3 つ目の素材は、より大きな孔サイズでしたが、蚊の口が皮膚に届かないほど十分に厚かったです。
その後のテストでは、研究者らはモデルによって決定された防虫パラメータを満たす一連の編み物と織物を選択し、血液リザーバーと人間のボランティアの両方を使った実験でそれらが機能することを検証しました。研究者らは、被験者が防護スリーブで覆われた腕を蚊帳の中に入れたときにボランティアが受ける刺されの数をテストしました。研究者らはまた、刺されを防ぎ蚊を寄せ付けない布地の能力を、殺虫剤で処理された布地と比較しました。
研究者たちは、初期の実験で学んだことをもとに、薄い素材で作られた、噛みつきに強く体にフィットする下着と、当初は軍の戦闘用シャツとして構想されていた長袖シャツを開発した。
ボランティアがこの衣服を着用し、200匹の空腹の蚊がいるウォークインケージの中で10分間座り、10分間立った状態で過ごしたところ、この戦闘シャツは刺されを100％防ぐ効果があることがわかった。ベースレイヤーをテストした最初の試験では、ボランティアの背中と肩に刺され、蚊200匹につき7回刺された。研究者らは刺されの原因は生地が伸びて変形するためだと考え、肩の周りの素材層を2重にし、最終的に刺されを100％防ぐことができた。また、衣服の快適性、熱を閉じ込めて湿気を放出する効果についてもテストした。
「最終的に生産された衣服は100％の耐噛み性がありました」と マイケル・ローノースカロライナ州立大学の昆虫学のウィリアム・ニール・レイノルズ名誉教授は、次のように述べています。「夏に普段着る服は、蚊に刺されにくいわけではありません。私たちの研究で、そうである必要はないことが分かりました。毎日着る服を刺されにくいものにすることができます。最終的には、軍用と私用の両方で、人が望む可能性のあるすべての衣類を網羅するモデルを作ることが目的です。」
「蚊と繊維の物理学：日常生活のための殺虫剤を使わない、刺されにくい衣服への数学的ロードマップ」という研究が発表された。 オンライン 2021年7月13日、ジャーナル 昆虫この論文は、ノースカロライナ州立大学のLuan、Roe、West、Charles Apperson、Marian McCord、Emiel DenHartog、Quan Shi、Nicholas Travanty、Robert Mitchell、Grayson Cave、John Strider、Youngxin Wang、およびドイツのアーヘン大学のIsa Bettermann、Florian Neumann、Tobias Beckによって執筆されました。この研究は、国立科学財団、国防総省派遣戦闘機プログラム、米国国防総省ネイティック契約部門、ノースカロライナ州立大学の学長イノベーション基金、南東農業健康傷害予防センター、PILOTS、ノースカロライナ農業研究実験ステーションの支援を受けて実施されました。
(C)NCSU
元の情報源: WRAL TechWire