Лепило в пчелен стил - плюнка от насекоми и растително масло ефективно залепват полени
Плюнката от насекоми и растителното масло ефективно залепват полените
Умна концепция: така че старателно събраният прашец да не пада от краката им, пчелите използват специално лепило, за да го залепнат. Това лепило се състои, наред с други неща, от съдържаща захар пчелна слюнка. Тайната на специалната му адхезивна якост обаче е покритие, направено от растително масло, както сега откриха изследователите. Той действа като бариера, която предпазва лепилото от прекомерна влага и изсушаване - принцип, който може да се използва и за нови синтетични лепила.
Медоносните пчели са трудолюбиви насекоми: прекарват по няколко часа на ден, прелитайки от цвете на цвете, събирайки нектар и цветен прашец. Те транспортират прашеца в така наречените кошници на задните си крака - специални конструкции, върху които „реколтата“ се отлага в концентрирани пакети. Но как пчелите успяват да задържат поленовите зърна по краката си при вятър и време?
„Пчелата понякога трябва да се справя с влажни и влажни условия, но също така и с ветровити и сухи условия. Вашите прашечни пакети трябва да издържат на такива колебания във влажността и да останат прикрепени въпреки всичко. Точно с това са се борили синтетичните лепила досега “, обяснява Карсън Мередит от Технологичния институт на Джорджия в Атланта.
Два компонента
Поради тази причина той и колегите му сега са разгледали по-отблизо трика с лепилото на пчелите. В този контекст вече е известно, че насекомите разчитат на две вещества, за да придадат на полена в кошницата необходимата адхезия: От една страна, те залепват полените заедно с помощта на захарната си слюнка, която се създава от погълнатия нектар. От друга страна, веществото на растителна основа играе роля в адхезивния ефект.
За да разберат повече за това как действа пчелният клей, учените изследват прашец от глухарче, който са взели от медоносните пчели. В допълнение към слюнката, съдържаща нектар, те идентифицират фаза, която не може да се смеси с нектара, който вероятно е поленов цимент - вторият компонент на лепилото. Поленният шпакловка е лепкава маса, която често заобикаля външната обвивка на полените и съдържа висок процент мазнини или масла.
Защитна бариера
Как тези два компонента работят заедно? Изследователите тестваха това, като отделиха компонента на маслена основа от захарния. Установено е: Без масленото покритие захарното лепило се прилепва значително по-зле. С увеличаване на влажността той абсорбира все повече и повече вода, така че адхезивният му ефект се губи. Същото важи и ако въздухът стане прекалено сух и лепилото изсъхне.
С мазната фаза заедно, загубата на адхезия при много висока или много ниска влажност беше само наполовина по-висока, както съобщават Мередит и неговият екип. „Действа като слой масло за пържене, покриващо локва сироп. Маслото предпазва сиропа от въздуха и по този начин забавя значително изсъхването или намокрянето значително “, казва изследователят.
Модел за по-добри лепила
Екипът от учени вярва, че интелигентната концепция за пчелното лепило може да бъде пренесена върху изкуствени лепила: „Бихте могли да използвате начина на действие на този материал като модел за разработване на нови лепила с външна маслена бариера, които са по-малко чувствителни към промените във влагата“, казва Мередит.
В допълнение, друг принцип на пчелното лепило би могъл да представлява интерес за изследване: „Запитахме се как пчелата изважда прашеца в кошера от краката си, когато залепва толкова необичайно добре“, съобщава Мередит. Тайната: полените трябва да се отстраняват бавно.
Тъй като колкото по-бързо действа силата върху лепилото, толкова по-трудно се отстранява, както установи екипът. „Това е свойство на капилярна адхезия, което може да се използва за редица приложения“, заключава Мередит. (Nature Communications, 2019; doi: 10.1038/s41467-019-09372-x)