Бджолиний клей - кома і рослинна олія ефективно склеюють пилок
Коса комах та рослинна олія ефективно склеюють пилок
Розумна концепція: щоб копітко зібрана пилок не впала з ніг, бджоли використовують спеціальний клей, щоб злипати. Цей клей складається, серед іншого, із бджолиної слини, що містить цукор. Однак секретом його особливої міцності зчеплення є покриття з рослинної олії, як зараз виявили дослідники. Він діє як бар’єр, що захищає клей від надмірної вологи та висихання - принцип, який також можна використовувати для нових синтетичних клеїв.
Медоносні бджоли - працьовиті комахи: вони проводять по кілька годин на день, перелітаючи від квітки до квітки, збираючи нектар і пилок. Вони перевозять пилок у так званих кошиках на задніх лапах - спеціальних конструкціях, на яких «урожай» осідає у концентрованих пакетах. Але як бджолам вдається тримати пилкові зерна, що прилипають до ніг під час вітру та негоди?
«Іноді бджолі доводиться стикатися з вологими та вологими умовами, але також з вітряними та сухими умовами. Ваші пакети пилку повинні витримувати такі коливання вологості і залишатися прикріпленими, незважаючи ні на що. Це саме те, з чим до цього часу боролися синтетичні клеї, - пояснює Карсон Мередіт з Інституту технологій Джорджії в Атланті.
Дві складові
З цієї причини він і його колеги тепер уважніше розглянули фокус бджіл на клей. У цьому контексті вже відомо, що комахи покладаються на дві речовини, щоб надати пилку в кошику необхідну адгезію: З одного боку, вони склеюють пилок разом за допомогою цукрової слини, яка створюється з проглоченого нектару. З іншого боку, речовина на рослинній основі відіграє роль в адгезивному ефекті.
Щоб дізнатись більше про те, як працює бджолиний клей, вчені дослідили пилок кульбаби, яку вони взяли у медоносних бджіл. Окрім слини, що містить нектар, вони виявили фазу, яку не можна змішувати з нектаром, а це, ймовірно, пилкова шпаклівка - другий компонент клею. Пилковий шпаклівка - це липка маса, яка часто оточує зовнішню оболонку пилку і містить велику частку жирів або масел.
Захисний бар'єр
Як ці два компоненти працюють разом? Дослідники перевірили це, відокремивши компонент на масляній основі від цукристого. Було встановлено: без масляного покриття цукристий клей прилипав значно гірше. Зі збільшенням вологості він поглинав все більше і більше води, так що його адгезивний ефект втрачався. Те саме було справедливо, якщо повітря стало занадто сухим і клей висох.
У поєднанні з масляною фазою втрата адгезії при дуже високій або дуже низькій вологості була лише вдвічі меншою, як повідомляють Мередіт та його команда. «Це працює як шар смаженої олії, що покриває калюжу сиропу. Олія захищає сироп від повітря і таким чином значно уповільнює процес висихання або намокання », - говорить дослідник.
Модель для кращих клеїв
Команда вчених вважає, що розумна концепція бджолиного клею може бути перенесена на штучні клеї: "Ви можете використовувати спосіб дії цього матеріалу як модель для розробки нових клеїв із зовнішнім масляним бар'єром, які менш чутливі до змін вологи", - говорить Мередіт.
Крім того, ще один принцип використання бджолиного клею може зацікавити дослідження: "Ми запитали себе, як бджола отримує пилок у вулику з ніг, коли вона так надзвичайно добре липне", - повідомляє Мередіт. Секрет: пилок потрібно позбавляти повільно.
Оскільки чим швидше діє сила, що діє на клей, тим важче її видалити, як з’ясувала команда. "Це властивість капілярної адгезії, яка може бути використана для ряду застосувань", - підсумовує Мередіт. (Nature Communications, 2019; doi: 10.1038/s41467-019-09372-x)