Пчелиная слюна и цветочное масло могут стать основой для нового клея
Ученые из Технологического института Джорджии проанализировали состав смеси пчелиной слюны и цветочного масла, помогающей опылителям удерживать пыльцу на лапках. Вещество может стать моделью для новых видов клея.
Биологический материал имеет уникальные адгезионные свойства и сохраняет клейкость в широком диапазоне условий, сообщает eurekalert.org. Результаты исследования представлены в журнале Nature Communications.
«Пчелам приходится перемещаться в сухой, влажной и ветреной среде. Их обножки должны сохранять липкость во всех случаях, — сказал профессор Джей Карсон Мередит. – Выдерживать воздействие влаги – сложная задача для синтетического клея».
Средства на проект были выделены Отдела научных исследований ВВС. Авторы описали, как природные жидкости помогают насекомым сохранять добычу на пути к улью. Первый компонент, секрет пчелиных слюнных желез, покрывает пыльцу, позволяя частицам склеиться. Насекомые производят вещество, основной компонент меда, из нектара, который пьют. Вторым компонентом является растительное масло. Оно покрывает пыльцевые зерна, помогая стабилизировать клеящие свойства нектара и защитить его от действия слишком высоких или низких уровней влажности.
«Похоже на то, как слой кулинарного жира наносится на поверхность сиропа, — сказал Мередит. – Масло отделяет его от воздуха, заметно замедляя высыхание».
Ученые протестировали адгезионные свойства пчелиного клея, разделив его компоненты и оценив, каким клейким остается нектар в условиях разной влажности. Как и ожидалось, материал терял липкость, поглощая воду. Аналогичные изменения наблюдались при низкой влажности из-за его высыхания. Покрытый цветочным маслом, нектар в аналогичных условиях оставался липким.
«Мы верим, что можно взять базовую концепцию материала для создания новых видов клея. Внешний масляный слой поможет защитить его от действия влаги, — сказал Мередит. – Или же принцип поможет управлять длительностью действия клея, вроде его способности течь, временем высыхания или затвердевания».
Ученые также проанализировали динамики структуры.
«Мы хотели понять, как пчелам удается снять пыльцу с лапок», — сказал Мередит.
Ответ может лежать в чувствительности клея к скорости воздействия. То есть, чем быстрее от него пытаются избавиться, тем сильнее он сопротивляется.
«Это – свойство капиллярной адгезии, которое, по нашему мнению, можно использовать для разных задач, вроде управления движением микроскопических и наномерных устройств», — сказал Мередит.
