新型便攜式3D打印驅(qū)蚊器已通過美國軍事用途測試

南極熊導讀：去年我們報道了一組科研人員正在研究采用3D打印驅(qū)蚊戒指，來幫助非洲兒童免于蚊蟲引發(fā)的瘧疾困擾，現(xiàn)在另一組研究人員同樣利用該技術(shù)用于軍事用途。

△該圖展示了在軍用帳篷上使用3D打印受控被動裝置 (CRPD) ，來保護該區(qū)域免受蚊子侵害

2023年1月29日，南極熊獲悉，美國佛羅里達大學為美國軍方開發(fā)的一種新型受控釋放被動裝置 (CRPD) ，它可以在較長時間內(nèi)提供防蚊保護，并且不需要熱、電或皮膚接觸。

這種新型受控釋放被動裝置由國防部部署的戰(zhàn)士保護計劃資助，該裝置由Herbert Wertheim工程學院UF 材料科學與工程系的博士候選人Nagarajan Rajagopal和Christopher Batich博士設計。最近，美國農(nóng)業(yè)部與美國農(nóng)業(yè)部醫(yī)學、農(nóng)業(yè)和獸醫(yī)昆蟲學中心的Daniel Kline博士、Jerry Hogsette博士和Adam Bowman合作，在位于蓋恩斯維爾的美國農(nóng)業(yè)部進行了為期四周的半實地研究，成功測試了這種裝置對于昆蟲的影響。

結(jié)果表明，驅(qū)蟲劑四氟菊酯的受控釋放可有效防止多種蚊子進入測試地點。四氟菊酯是一種被認為對人類和動物安全的有機殺蟲劑。

△經(jīng)過處理的帳篷入口處，插圖照片顯示了CRPD從自上而下和側(cè)面的特寫。右下角的圖像是CRPD原理圖。

固態(tài)“封裝”技術(shù)
蚊子不僅僅是讓軍事人員分心的煩人，因為它們可以傳播嚴重的疾病和病毒，如瘧疾、登革熱病毒、寨卡病毒和西尼羅河病毒。國防部不斷尋找保護戰(zhàn)場士兵免受蚊蟲叮咬的方法。

△早些時候，研究人員采用IR3535和3D打印聚合物為非洲兒童制造一種方便、快捷、長效驅(qū)蟲的手段

新的方式可能與南極熊之前報道的采用IR353驅(qū)蚊酯原理相同。3D打印戒指通過“封裝”形成所需的形狀，例如戒指或任意可方便佩戴的形狀，然后可以佩戴并釋放驅(qū)蟲劑。在這樣的系統(tǒng)中，固體聚合物承載液體驅(qū)蚊劑，可以緩慢釋放到環(huán)境中。

Rajagopal說：“我們的設備無需使用局部驅(qū)蟲劑和噴灑在開闊區(qū)域的殺蟲劑，這些殺蟲劑會污染周圍的植物或水體，并對蜜蜂和蝴蝶等有益的傳粉媒介產(chǎn)生負面影響。這是多功能的、便攜的、易于部署的，并且不需要電力或熱量來激活解決方案。”

△位于蓋恩斯維爾的美國農(nóng)業(yè)部進行了為期四周的半實地研究

延長驅(qū)蟲的時間是該技術(shù)的關(guān)鍵
受控釋放被動裝置由管狀聚丙烯塑料制成，長2.5厘米，裝有兩個較小的管子和裝有驅(qū)蟲劑的棉花。該團隊使用釣魚線將70臺設備連接到一個大型軍用帳篷的開口處，而沒有將任何設備連接到類似的控制帳篷。Rajagopal說，籠中的蚊子在帳篷外部的不同位置被釋放，幾乎所有蚊子都在24小時內(nèi)被殺死或驅(qū)散。

他解釋說，雖然現(xiàn)場測試表明該團隊的原型創(chuàng)造了一個為期四個星期的蚊子保護空間，但將通過3D打印過程構(gòu)建的最終產(chǎn)品可以將這一時間延長至三個月。

他說：“我們稱我們的設備為被動式，因為你不需要做任何事情來激活它，它提供了殺蟲劑在較長時間內(nèi)的持續(xù)釋放，而不僅僅是一開始的峰值。”

△該研究在ScienceDirect，研究題目為“一種新型控制釋放裝置的半現(xiàn)場評估，該裝置使用氟氯菊酯作為空間驅(qū)蚊劑，以防止蚊子進入軍事帳篷”（傳送門）

Rajagopal表示，他們正在為該設備申請專利，政府有興趣進一步研究，以便最終將其商業(yè)化用于民用市場。美國農(nóng)業(yè)部科學家認為，喜歡戶外活動的人有更多機會使用它。他說：“未來，它不止于蚊子。我們想證明它可以與其他昆蟲一起工作，尤其是蜱蟲�！�

美國農(nóng)業(yè)部昆蟲研究學家Kline說：“雖然最初是為帳篷入口保護而開發(fā)的，但該發(fā)明同樣適用于其它各種尺寸的人保護裝置，包括遠足和釣魚裝備等�！�