Las abejas melíferas pasan horas cada día recolectando polen y empacándolo en paquetes ordenados unidos a sus patas traseras.
Pero todo ese trabajo duro podría deshacerse instantáneamente durante una tormenta de lluvia repentina si no fuera por dos sustancias que usa el insecto para mantener el polen firmemente adherido en su lugar: saliva de abeja y aceite de flor.
Ahora los investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia están mirando esa mezcla de ingredientes como modelo para un pegamento bioinspirado debido a sus propiedades adhesivas únicas y su capacidad para permanecer pegajoso en una variedad de condiciones.
"Una abeja encuentra no solo ambientes húmedos y húmedos, sino también un entorno ventoso y seco, por lo que su bolita de polen debe contrarrestar esas variaciones de humedad mientras permanece adherida", dijo J. Carson Meredith, profesor de la Facultad de Química de Georgia Tech yIngeniería biomolecular: "Ser capaz de soportar ese tipo de cambios en la humedad sigue siendo un desafío para los adhesivos sintéticos".
En un estudio publicado el 26 de marzo en la revista Comunicaciones de la naturaleza y patrocinado por la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea, los investigadores describieron cómo esos dos líquidos naturales trabajan juntos para proteger la generosidad de la abeja mientras viaja de regreso a su colmena.
El primer componente del pegamento son las propias secreciones salivales de la abeja, que recubren los granos de polen y les permite pegarse. Las abejas producen esas secreciones azucaradas, el ingrediente principal de la miel, del néctar que beben de las flores.
El segundo ingrediente es un aceite a base de plantas que recubre los granos de polen llamados pollenkitt, lo que ayuda a estabilizar las propiedades adhesivas del néctar y protegerlo del impacto de la humedad demasiado o muy poca.
"Funciona de manera similar a una capa de aceite de cocina que cubre una piscina de jarabe", dijo Meredith. "El aceite separa el jarabe del aire y ralentiza considerablemente el secado".
Los investigadores probaron las propiedades adhesivas del pegamento de la abeja separando el componente a base de aceite del componente a base de azúcar y evaluando qué tan pegajoso permaneció el néctar bajo diversas condiciones de humedad. Como era de esperar, a medida que la humedad aumentaba y el néctar absorbía más agua,sus propiedades adhesivas disminuyeron. El mismo efecto fue cierto cuando la humedad disminuyó y el néctar se secó. Mientras tanto, en condiciones similares, el néctar recubierto con el aceite de pollenkitt permaneció pegajoso a pesar de los cambios en la humedad.
"Creemos que podría tomar los conceptos esenciales de este material y desarrollar un nuevo adhesivo con una capa de aceite externa con barrera de agua que podría resistir mejor los cambios de humedad de la misma manera", dijo Meredith. "O potencialmente este concepto se aplicaría acontrolando el tiempo de trabajo de un adhesivo, como su capacidad de fluir y el tiempo de secado o curado ".
El equipo de investigación, que incluía a Victor Breedveld, profesor asociado de la Escuela de Ingeniería Química y Biomolecular, también examinó la dinámica del adhesivo para abejas.
"Queríamos saber, si el polen puede permanecer tan firmemente adherido a las patas traseras de la abeja, cómo logran eliminarlo las abejas cuando regresan a la colmena", dijo Meredith.
La respuesta puede estar en la respuesta sensible al índice del adhesivo. En otras palabras, cuanto más rápida sea la fuerza que intenta eliminarlo, más resistirá.
"Esta es una propiedad de la adhesión capilar, que creemos que podría aprovecharse y adaptarse para aplicaciones específicas, como el control del movimiento en dispositivos microscópicos o de nanoescala, en campos que van desde la construcción hasta la medicina", dijo Meredith.
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Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Georgia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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