防咬：北卡罗来纳州立大学研究人员表示，新型服装材料可以打败蚊子

通过劳拉·奥莱尼亚兹

北卡罗来纳州立大学的研究人员使用纺织材料制作了不含杀虫剂的防蚊服装，他们在活蚊子实验中证实可以防咬。他们使用自己设计的计算模型开发了这些材料，该模型描述了 埃及伊蚊携带病毒的蚊子，可引起寨卡病毒、登革热和黄热病等人类疾病。

最终，研究人员 报道 在日记中 昆虫 当志愿者在装有 200 只活的、无病的蚊子的笼子里穿着他们的衣服（一件最初为军队设计的底层内衣和一件战斗衬衫）时，他们能够 100% 防止叮咬。 矢量纺织品是一家北卡罗来纳州的初创公司，已获得相关专利权的许可，并打算在美国生产用于商业销售的服装。

NCSU 专利申请的屏幕截图。

研究人员认为他们的计算模型可以更广泛地用于开发服装以减少疾病传播。

研究合著者说：“这种织物被证明是有效的——这是我们发现的伟大的事情。” 安德烈·韦斯特，北卡罗来纳州立大学时装和纺织品设计副教授兼主任 蔡斯纺织促进经济发展。 “对我来说，这是革命性的。我们发现我们可以防止蚊子穿过织物，而其他织物则足够厚，可以防止蚊子接触皮肤。”

开发计算模型来设计可以防止 埃及伊蚊 咬伤后，研究人员调查了头部、触角和嘴巴的尺寸 埃及伊蚊，以及它如何咬合的机制。然后，他们使用该模型根据其厚度和孔径来预测可以防止咬伤的纺织材料。研究人员表示，他们相信这些材料不仅可以有效对抗其他蚊子种类 埃及伊蚊 因为生物学和咬合行为的相似性。

[北卡罗莱纳州立大学的五位教授于2019年向美国专利商标局提交了防蚊虫叮咬服装的申请：West、Marian G. McCord、Charles S. Apperson、Richard Michael Roe 和 Emiel A. DenHartog。]

“衣服有不同的用途，”该研究的第一作者说 鸾坤，北卡罗来纳州立大学森林生物材料博士后研究学者。 “我们的想法是建立一个模型，涵盖人们想要的所有可能的服装。”

为了测试模型的准确性，研究人员测试了预计防咬的材料。在对活的、无病的蚊子进行的实验中，研究人员用根据模型预测的参数制成的塑料材料包围了一个储血库。然后他们计算了有多少只蚊子充满了血液。

他们最初测试的一种材料非常薄——厚度不到一毫米——但孔径非常小，可以防止蚊子将其口器或长鼻刺穿该材料。另一种材料具有中等孔径，以防止蚊子将其头部插入纺织品足够远的地方以到达皮肤；第三种材料的毛孔较大，但足够厚，蚊子的嘴仍然无法到达皮肤。

在随后的测试中，研究人员选择了一系列符合模型确定的防咬参数的针织和机织织物，并验证了它们在使用血液储存器和人类志愿者的实验中的效果。当研究参与者将套着保护套的手臂插入蚊笼时，研究人员测试了志愿者被叮咬的次数。研究人员还将这些织物的防叮咬和驱蚊能力与经过杀虫剂处理的织物进行了比较。

根据早期实验中了解到的情况，研究人员开发了由薄材料制成的防咬合身内衣，以及长袖衬衫，最初被设想为军队的作战衬衫。

当一名志愿者穿着该服装在有 200 只饥饿蚊子的步入式笼子里坐 10 分钟和站 10 分钟时，志愿者发现这款战斗衬衫 100% 有效防止叮咬。在第一次测试基层的试验中，志愿者的背部和肩膀被叮咬——200 只蚊子被叮咬了 7 次。研究人员将咬伤归因于织物的拉伸和变形，因此他们将肩部周围的材料层加倍，最终能够100%防止咬伤。他们还测试了衣服的舒适度，看看它吸收热量和释放水分的效果如何。

“最终生产的服装 100% 防咬，”说 迈克尔·罗伊，北卡罗来纳州立大学昆虫学杰出教授威廉·尼尔·雷诺兹。 “夏天穿的日常衣服并不防蚊。我们的工作表明，事情不必如此。您每天穿的衣服可以制成防咬的。最终，我们的想法是建立一个模型，涵盖人们想要的所有可能的服装——无论是军用还是私人用途。”

该研究题为“蚊纺织品物理学：日常生活中无杀虫剂、防咬服装的数学路线图”已发表 在线的 2021 年 7 月 13 日，发表于期刊 昆虫。作者为北卡罗来纳州立大学的 Luan、Roe、West、Charles Apperson、Marian McCord、Emiel DenHartog、Quan Shi、Nicholas Travanty、Robert Mitchell、Grayson Cave、John Strider 和 Youngxin Wang，以及来自北卡罗来纳州立大学的 Isa Bettermann、Florian Neumann 和 Tobias Beck德国亚琛大学。该研究得到了美国国家科学基金会、国防部部署战斗机计划、美国国防部内蒂克合同部、北卡罗来纳州校长创新基金、东南部农业健康和伤害预防中心、飞行员和NC农业研究实验站。

(C) 北卡罗来纳州立大学

原始来源： WRAL 技术线