据媒体报道,日本花王公司和理化学研究所的新研究发现,利用表面张力较低的界面活性剂水溶液能阻碍蚊子正常飞行,使用表面张力更低的液体还能使蚊子窒息进而丧失行动能力,由此研发出无需杀虫剂的物理驱蚊新技术。
蚊子是病毒传播杀手
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(相关资料图)
蚊子已经在地球上存在至少上亿年,单纯就体型而言并不可怕,可怕的是其为重要病毒传播媒介。在从不同生物之间吸食血液的过程中,雌蚊能传播一些极其有害的疾病,如:疟疾、黄热病、基孔肯雅热、西尼罗河热、登革热、丝虫病、日本脑炎、寨卡病和其他病毒等。
比尔·盖茨曾表示:若以“每年杀死多少人”为标准来衡量,那么全世界最危险的动物非蚊子莫属。
据估计,在世界范围内,蚊子传播的疟疾、登革热等疾病,每年会造成 70 万人死亡。光算疟疾的话,2018 年就造成了 2.8 亿人感染,其中 41 万人死亡。
可见,防控蚊子还真的很有必要。
常见驱蚊杀蚊产品含有微毒成分
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为了防止蚊子叮咬,商家研发了各种驱蚊杀蚊产品,从最开始需要点燃的蚊香盘,到电热蚊香片、电热蚊香液,再到后来可穿戴式驱蚊手环等。同时,使用花露水提神、驱蚊的人也越来越多。
而这些五花八门的产品,其主要驱蚊的有效物质为避蚊胺(DEET)和驱蚊酯。避蚊胺可以在皮肤周围挥发,其通过形成汽状屏障,来干扰蚊虫等触角的化学感应器,使蚊虫不能对人体表面挥发物做出感应,从而达到使人避开蚊虫等叮咬的目的。驱蚊酯的毒性比避蚊胺更低。
避蚊胺具有微毒,其副作用是通过皮肤吸收进入血液产生的,对眼睛有刺激性。不过,对成年人而言,只要不误食其在使用过程并无大碍。
界面活性剂的灭蚊原理是什么
科研人员在追求安全高效灭蚊的道路上,依旧没有放弃探索。
据日本公司介绍,通过喷洒含有水和界面活性剂的液体,蚊子的飞行能力会在几秒钟内受到严重阻碍。实验发现,喷洒含有界面活性剂的液体可以使蚊子的羽毛无法正常运行,从而使其迅速坠落。相对地喷洒纯水并无法影响蚊子的飞行。
其中提到的界面活性剂,又称表面活性剂,是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。
从构成来讲,表面活性剂分子具有典型的两端结构:一端是亲水而憎油的基团,该基团易溶于水,被称为亲水基;另一端是亲油而憎水的基团,该基团不溶于水而溶于油,被称为憎水基。两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团分处于同一分子的两端并以化学键相连接,形成了一种不对称的、极性的结构,因而赋予了该类特殊分子既亲水、又亲油,但又不是整体亲水或亲油的特性。
如果用常用符号长方形加一个圆圈表示表面活性剂分子,如图所示。其中长方形代表亲油基,而圆圈代表亲水基。
当表面活性剂溶于水时,在水面上,表面活性剂分子的亲水基在水侧,而憎水基则被排斥在水的外面,形成定向排列的表面活性剂分子。这种表面活性剂分子的定向排列,削弱了表面水分子之间的引力,可以强烈降低水的表面张力,从而增加水对蚊子翅膀及体表的润湿渗透,影响振翅,使其难以维持正常飞行姿态。
与此同时,蚊子等昆虫的体表存在极小的孔洞,用以摄入空气中的氧气,被称作气门。含有水和界面活性剂的液体可将气门被堵死,令蚊子窒息而亡。
相较于传统杀虫剂的机制,这项物理新技术的优势是不易让蚊子出现抗性。
希望未来夏天,人们都能远离蚊虫的“骚扰”。
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