Adeziv model albină - scuipatul insectelor și uleiul vegetal lipesc efectiv polenul împreună
Scuipatul insectelor și uleiul vegetal lipesc efectiv polenul împreună
Concept inteligent: astfel încât polenul colectat cu grijă să nu cadă de pe picioare, albinele folosesc un adeziv special pentru a-l lipi. Acest lipici constă, printre altele, din saliva albinei care conține zahăr. Secretul rezistenței sale adezive speciale este, totuși, o acoperire din ulei vegetal, așa cum au descoperit cercetătorii acum. Acționează ca o barieră care protejează adezivul de umezeală excesivă și uscare - un principiu care ar putea fi utilizat și pentru adezivi sintetici noi.
Albinele sunt insecte harnice: petrec câteva ore pe zi zburând din floare în floare, colectând nectar și polen. Ei transportă polenul în așa-numitele coșuri pe picioarele din spate - structuri speciale pe care „recolta” se depune în pachete concentrate. Dar cum reușesc albinele ca boabele de polen să se lipească de picioare în timpul vântului și vremii?
„O albină are uneori de-a face cu condiții umede și umede, dar și cu condiții de vânt și uscare. Pachetele dvs. de polen trebuie să reziste la astfel de fluctuații ale umidității și să rămână atașate în ciuda tuturor. Exact cu asta s-au luptat adezivii sintetici până acum ”, explică Carson Meredith de la Georgia Institute of Technology din Atlanta.
Două componente
Din acest motiv, el și colegii săi au analizat acum mai atent trucul de adeziv al albinelor. Se știe deja în acest context că insectele se bazează pe două substanțe pentru a conferi polenului din coș aderența necesară: Pe de o parte, lipesc polenul împreună cu ajutorul salivei lor zaharoase, care este creată din nectarul ingerat. Pe de altă parte, o substanță pe bază de plante joacă un rol în efectul adeziv.
Pentru a afla mai multe despre cum funcționează lipiciul albinelor, oamenii de știință au examinat polenul de păpădie pe care l-au luat de la albinele. Pe lângă saliva care conține nectar, au identificat o fază care nu poate fi amestecată cu nectarul, care este probabil chit de polen - a doua componentă a adezivului. Chitul de polen este o masă lipicioasă care înconjoară adesea învelișul exterior al polenului și conține o proporție mare de grăsimi sau uleiuri.
Bariera de protectie
Cum funcționează împreună aceste două componente? Cercetătorii au testat acest lucru separând componenta pe bază de ulei de cea zaharată. S-a constatat: Fără învelișul care conține ulei, adezivul zaharat a aderat semnificativ mai rău. Odată cu creșterea umidității, a absorbit din ce în ce mai multă apă, astfel încât efectul său adeziv s-a pierdut. Același lucru era valabil dacă aerul se usca prea mult și lipiciul se usca.
Odată cu faza uleioasă împreună, pierderea aderenței la umiditate foarte ridicată sau foarte scăzută a fost doar la jumătate la fel de mare, după cum raportează Meredith și echipa sa. „Funcționează ca un strat de ulei de prăjire care acoperă o baltă de sirop. Uleiul protejează siropul de aer și încetinește în acest fel procesul de uscare sau umezire considerabilă ”, spune cercetătorul.
Model pentru adezivi mai buni
Echipa de oameni de știință consideră că conceptul inteligent de lipici pentru albine poate fi transferat pe adezivi antropici: „Ați putea folosi modul de acțiune al acestui material ca model pentru a dezvolta noi adezivi cu o barieră externă împotriva uleiului, care sunt mai puțin sensibili la schimbările de umiditate”, spune Meredith.
În plus, un alt principiu al lipiciului pentru albine ar putea fi de interes pentru cercetare: „Ne-am întrebat cum albina scoate polenul din stup de pe picioare atunci când se lipeste atât de extraordinar de bine”, relatează Meredith. Secretul: polenul trebuie îndepărtat încet.
Deoarece cu cât forța care acționează mai rapid asupra adezivului, cu atât este mai dificil de îndepărtat, așa cum a aflat echipa. „Aceasta este o proprietate a aderenței capilare care ar putea fi utilizată pentru mai multe aplicații”, concluzionează Meredith. (Nature Communications, 2019; doi: 10.1038/s41467-019-09372-x)