花王は、表面張力の低い界面活性剤水溶液を蚊に付着させることで、蚊の飛行行動を妨げ、さらにはノックダウン状態にさせられることを見いだしました。この知見を応用し、界面活性剤水溶液をミスト状にして蚊に噴霧するだけで、簡単に蚊を駆除できる技術を開発しました。残る課題はひとつ、飛行するやつらにミスト状の水溶液を的中させるだけです！
蚊の体の表面は、非常に細かい凹凸のある構造でワックスなどの疎水性の成分で覆われており、極めて水になじみにくいという特徴があります。そのため、蚊の羽や体の表面は水をはじき、雨でも濡れることなく、水場で産卵・羽化することができます。
界面活性剤に着目
2020年に同社は、蚊の脚をシリコーンオイルで濡らすことによって、肌への降着を抑制し、蚊に刺されなくする技術を開発しました。この知見を踏まえ、蚊の体や羽を濡らすことで蚊の飛行を変えられるのではと界面活性剤に着目しました。
界面活性剤には、物質と物質の境界面（界面）に作用して性質を変化させるという働きがあります。たとえば水と油の界面に界面活性剤が作用すると、本来なら混じり合わない水と油を混ぜ合わせることができます。水に界面活性剤を添加すると、その水溶液の表面張力は低下し、水をはじく表面にもなじみやすくなります。水を蚊に噴霧しても、蚊は水をはじくため飛行に影響が出ることはありませんが、効率的に蚊の表面を濡らすことができる界面活性剤水溶液をミスト状に噴霧して吹きかけるだけで簡単に蚊を落下させることができることを発見しました。
昆虫は気門と呼ばれる体表面の穴を通して酸素を含む空気を取り込みます。いくつかの昆虫では、気門がふさがれてしまうと死ぬことが知られています。表面張力が非常に低い液体が付着した場合、気門を通じた酸素の取り込みができなくなるため蚊はノックダウン状態を引き起こすと考えられます。
特殊な飛行メカニズム
千葉大の研究によると、蚊の羽ばたき運動は1秒間に約600〜800回と、同サイズの昆虫と比較して非常に高速であることが分かっています。翅の運動の振幅（翅のストロークの角度）は約40度と非常に小さく、これまで測定されてきた昆虫の中でも最小の振幅であるミツバチの約90度と比較して、その振幅は半分以下でした。
こうした特有の羽ばたき方が発生させる後縁渦、前縁渦、回転抗力という三つの空気力学的メカニズムを用いて、自重を支える空気力を発生し、飛行しているということが判明。また後縁渦と回転抗力は、他の昆虫では見つかっておらず、現時点では蚊にのみ見られる特殊な現象といいます。
殺虫剤で死なない蚊も
蚊はデング熱やマラリアなどの重篤な感染症を媒介します。デング熱は近年の地球温暖化や急速な都市化等により蚊の生育環境が拡大していることから世界で感染者が増えており、多くの人々に深刻な被害をもたらしています。
蚊が媒介する感染症の拡大を抑えるためには、治療薬の開発、ワクチンや蚊よけ剤による予防に加え、蚊の駆除が有効です。感染症が蔓延する多くの地域ではピレスロイド類を用いた殺虫剤が使用されていますが、近年ピレスロイド類に対する抵抗性を持ち、殺虫剤で死なない蚊が増加していることが東南アジアなどで確認されています。
今回の花王の知見がどのような商品につながっていくのか、今後の進展が待たれます。
