作者 李传福 史湘绮

蚊子和其他吸血节肢动物在全球范围内传播疾病，每年导致超过70万人死亡，仅伊蚊属物种每年就造成约30亿美元的损失。虽然衣物可以提供一种简单的解决途径来预防媒介传播疾病，但是目前的衣服面料并不能有效阻挡蚊子的喙。

雌性蚊子用刺吸式的喙进食，喙有一个外鞘，在进食时，外鞘收缩，暴露出由液体表面张力结合在一起的六片锯齿状刀片和微针组成的针簇。唇是一个斜面的针，用于刺穿并吸取血液。上颚刺针以30赫兹的振动频率锯切皮肤，以减少刺穿所需的力。灵活的针簇可以弯曲至90度角，并由微妙的肌肉系统神经支配和控制。埃及伊蚊的喙长为2.32毫米，宽60微米。唇的直径为25微米。

近期，阿拉巴马州奥本大学的研究团队设计了一种针织面料，能够保护穿着者免受蚊虫叮咬。作者通过将穿着长袖的人类手臂放入蚊笼中进行测试。通过显微镜拍摄面料图像并计数叮咬次数，他们发现当与更粗的线、更多的弹性纤维含量和更短的针脚长度结合使用时，某些针织图案增强了防护效果。将面料用热水洗涤/干燥过程进行处理也能减少叮咬。这些防叮咬材料与由弹性纤维/聚酯混合物制成的控制材料一样透气。该工作得到了国际顶级科学期刊《自然》杂志亮点报道。

作者对常见服装进行了初步的防叮咬筛选。实验内容包括将穿着袖子的手臂放入含有20只雌性蚊子的笼中15分钟，量化受到叮咬的次数。作者发现蚊子可以轻易刺穿衣物，长袖提供的保护并不比短袖好多少，因为两者都在上背部和肩部的大面积区域紧贴皮肤，而这些区域是蚊子喜欢叮咬的地方。

初步实验的结果表明针织物具有不同程度的防蚊虫叮咬能力，作者需要确定哪些特征和参数产生了效果。为此，作者筛选了八种不同的针织几何形状，还模拟了这些针织几何形状，以便于几何可视化和清晰度。实验观察到，在标准的洗涤-干燥周期中干燥产生的热量会使聚酯针织物收缩。在双面针织中，洗涤后的热处理通过缩小纵行和环之间的空间，将非阻挡针织物转变为阻挡针织物，导致表面积减少了约3.322平方厘米。此后，测试的所有针织物都通过在327K的温度下进行洗涤/干燥热处理。在筛选的八种针织物中，只有一种是防蚊虫叮咬的，即双面针织。双面针织独特地将相互锁定的环放置在彼此的顶部。

作者发现了另外三个能够增强蚊子阻挡的参数。增加线粗度将单面平针织物转变为防叮咬针织物。增加弹性纤维含量将跳针平针织物转变为防叮咬针织物。最后，减小针脚长度增强了双面针织物的防叮咬效果。作者对防叮咬针织物进行了针对埃及伊蚊和霍华德按蚊的测试。霍华德按蚊是美国东南部的一种大型蚊子，其喙平均长度为8-10毫米，比埃及伊蚊大得多。测试的所有针织物厚度都不超过测试蚊子喙的长度。实验结果表明，当蚊子落在防叮咬针织物上时，它们倾向于进行更多次探入尝试。

最后，作者通过一系列实验组合来测量舒适度，包括9个因素的舒适度评分，这些因素包括磨砂感、绒毛感、厚度、拉伸强度、手部摩擦、面料与面料之间的摩擦、压缩力、硬度和噪音强度。

双面针织物可以加入弹性纤维/弹性材料或替代纤维来增加舒适度。含有弹性纤维的跳针平针织物是最佳的防叮咬材料，由于其材料混合有弹性纤维、聚酯和棉，其舒适度最佳。

实际上，蚊子有进食/味觉偏好，它们更喜欢叮咬下半身和背部，因此可以将纺织品设计为在吸引蚊子的区域包含防叮咬针织物，而在不吸引蚊子的区域使用更宽松、更舒适的针织物。服装也可以设计成对蚊子吸引力较小的颜色，比如白色。

这项由阿拉巴马州奥本大学团队开发的新型防蚊针织面料为未来的个人防护和公共卫生领域提供了新的思路。未来，这种面料的应用可能不仅限于个人服装，还可能扩展到帐篷、蚊帐等户外用品，甚至可能对农业、畜牧业等领域产生积极影响，减少因昆虫媒介传播的疾病带来的损失。

来源: 李传福