作者 李傳福 史湘綺

蚊子和其他吸血節肢動物在全球范圍內傳播疾病，每年導致超過70萬人死亡，僅伊蚊屬物種每年就造成約30億美元的損失。雖然衣物可以提供一種簡單的解決途徑來預防媒介傳播疾病，但是目前的衣服面料并不能有效阻擋蚊子的喙。

雌性蚊子用刺吸式的喙進食，喙有一個外鞘，在進食時，外鞘收縮，暴露出由液體表面張力結合在一起的六片鋸齒狀刀片和微針組成的針簇。唇是一個斜面的針，用于刺穿并吸取血液。上顎刺針以30赫茲的振動頻率鋸切皮膚，以減少刺穿所需的力。靈活的針簇可以彎曲至90度角，并由微妙的肌肉系統神經支配和控制。埃及伊蚊的喙長為2.32毫米，寬60微米。唇的直徑為25微米。

近期，阿拉巴馬州奧本大學的研究團隊設計了一種針織面料，能夠保護穿著者免受蚊蟲叮咬。作者通過將穿著長袖的人類手臂放入蚊籠中進行測試。通過顯微鏡拍攝面料圖像并計數叮咬次數，他們發現當與更粗的線、更多的彈性纖維含量和更短的針腳長度結合使用時，某些針織圖案增強了防護效果。將面料用熱水洗滌/干燥過程進行處理也能減少叮咬。這些防叮咬材料與由彈性纖維/聚酯混合物制成的控制材料一樣透氣。該工作得到了國際頂級科學期刊《自然》雜志亮點報道。

作者對常見服裝進行了初步的防叮咬篩選。實驗內容包括將穿著袖子的手臂放入含有20只雌性蚊子的籠中15分鐘，量化受到叮咬的次數。作者發現蚊子可以輕易刺穿衣物，長袖提供的保護并不比短袖好多少，因為兩者都在上背部和肩部的大面積區域緊貼皮膚，而這些區域是蚊子喜歡叮咬的地方。

初步實驗的結果表明針織物具有不同程度的防蚊蟲叮咬能力，作者需要確定哪些特征和參數產生了效果。為此，作者篩選了八種不同的針織幾何形狀，還模擬了這些針織幾何形狀，以便于幾何可視化和清晰度。實驗觀察到，在標準的洗滌-干燥周期中干燥產生的熱量會使聚酯針織物收縮。在雙面針織中，洗滌后的熱處理通過縮小縱行和環之間的空間，將非阻擋針織物轉變為阻擋針織物，導致表面積減少了約3.322平方厘米。此后，測試的所有針織物都通過在327K的溫度下進行洗滌/干燥熱處理。在篩選的八種針織物中，只有一種是防蚊蟲叮咬的，即雙面針織。雙面針織獨特地將相互鎖定的環放置在彼此的頂部。

作者發現了另外三個能夠增強蚊子阻擋的參數。增加線粗度將單面平針織物轉變為防叮咬針織物。增加彈性纖維含量將跳針平針織物轉變為防叮咬針織物。最后，減小針腳長度增強了雙面針織物的防叮咬效果。作者對防叮咬針織物進行了針對埃及伊蚊和霍華德按蚊的測試?；羧A德按蚊是美國東南部的一種大型蚊子，其喙平均長度為8-10毫米，比埃及伊蚊大得多。測試的所有針織物厚度都不超過測試蚊子喙的長度。實驗結果表明，當蚊子落在防叮咬針織物上時，它們傾向于進行更多次探入嘗試。

最后，作者通過一系列實驗組合來測量舒適度，包括9個因素的舒適度評分，這些因素包括磨砂感、絨毛感、厚度、拉伸強度、手部摩擦、面料與面料之間的摩擦、壓縮力、硬度和噪音強度。

雙面針織物可以加入彈性纖維/彈性材料或替代纖維來增加舒適度。含有彈性纖維的跳針平針織物是最佳的防叮咬材料，由于其材料混合有彈性纖維、聚酯和棉，其舒適度最佳。

實際上，蚊子有進食/味覺偏好，它們更喜歡叮咬下半身和背部，因此可以將紡織品設計為在吸引蚊子的區域包含防叮咬針織物，而在不吸引蚊子的區域使用更寬松、更舒適的針織物。服裝也可以設計成對蚊子吸引力較小的顏色，比如白色。

這項由阿拉巴馬州奧本大學團隊開發的新型防蚊針織面料為未來的個人防護和公共衛生領域提供了新的思路。未來，這種面料的應用可能不僅限于個人服裝，還可能擴展到帳篷、蚊帳等戶外用品，甚至可能對農業、畜牧業等領域產生積極影響，減少因昆蟲媒介傳播的疾病帶來的損失。

來源: 李傳福