Le api da miele trascorrono ore ogni giorno a raccogliere polline e a impacchettarlo in fasci ordinati attaccati alle zampe posteriori.

Ma tutto questo duro lavoro potrebbe essere annullato all'istante durante un improvviso temporale se non fosse per due sostanze che l'insetto usa per mantenere il polline saldamente bloccato:lo sputo d'api e l'olio di fiori.

Ora i ricercatori del Georgia Institute of Technology stanno esaminando quella miscela di ingredienti come modello per una colla bioispirata grazie alle sue proprietà adesive uniche e alla capacità di rimanere appiccicosa in una serie di condizioni.

"Un'ape incontra non solo ambienti umidi e umidi, ma anche ambienti ventosi e secchi, quindi il suo pellet di polline deve contrastare quelle variazioni di umidità pur rimanendo aderente, " ha detto J. Carson Meredith, un professore alla School of Chemical and Biomolecular Engineering della Georgia Tech. "Essere in grado di resistere a questo tipo di variazioni di umidità è ancora una sfida per gli adesivi sintetici".

In uno studio pubblicato il 26 marzo sulla rivista Comunicazioni sulla natura e sponsorizzato dall'Ufficio per la ricerca scientifica dell'Aeronautica Militare, i ricercatori hanno descritto come questi due liquidi naturali lavorano insieme per proteggere la generosità dell'ape mentre torna al suo alveare.

Il primo componente della colla sono le secrezioni salivari dell'ape, che ricoprono i grani di polline e permettono loro di aderire. Le api producono quelle secrezioni zuccherine, l'ingrediente principale del miele, dal nettare bevono ai fiori.

Il secondo ingrediente è un olio a base vegetale che ricopre i grani di polline chiamato pollenkitt, che aiuta a stabilizzare le proprietà adesive del nettare e proteggerlo dall'impatto di troppa o troppo poca umidità.

"Funziona in modo simile a uno strato di olio da cucina che copre una pozza di sciroppo, " disse Meredith. "L'olio separa lo sciroppo dall'aria e rallenta notevolmente l'essiccazione".

I ricercatori hanno testato le proprietà adesive della colla delle api separando il componente a base di olio dal componente a base di zucchero e valutando quanto appiccicoso il nettare rimanesse in varie condizioni di umidità. Come previsto, man mano che l'umidità aumentava e il nettare assorbiva più acqua, le sue proprietà adesive sono diminuite. Lo stesso effetto si verificava quando l'umidità diminuiva e il nettare si seccava. Nel frattempo, in condizioni simili, il nettare ricoperto con l'olio di pollenkitt è rimasto appiccicoso nonostante i cambiamenti di umidità.

"Riteniamo che si possano prendere i concetti essenziali di questo materiale e sviluppare un nuovo adesivo con uno strato di olio esterno a barriera d'acqua che potrebbe resistere meglio ai cambiamenti di umidità allo stesso modo, " ha detto Meredith. "O potenzialmente questo concetto si applicherebbe al controllo del tempo di lavoro di un adesivo, come la sua capacità di fluire e il tempo per asciugarsi o indurire."

Il gruppo di ricerca, che includeva Victor Breedveld, professore associato presso la Scuola di Ingegneria Chimica e Biomolecolare, ha anche esaminato la dinamica dell'adesivo delle api.

"Volevamo sapere, se il polline riesce a rimanere così saldamente attaccato alle zampe posteriori dell'ape, come fanno le api a rimuoverlo quando tornano all'alveare, " disse Meredith.

La risposta potrebbe risiedere nella risposta sensibile alla velocità dell'adesivo. In altre parole, più veloce è la forza che tenta di rimuoverlo, più resisterebbe.

"Questa è una proprietà di adesione capillare, che riteniamo possa essere sfruttato e adattato per applicazioni specifiche, come il controllo del movimento in dispositivi microscopici o su nanoscala, in campi che vanno dall'edilizia alla medicina, " disse Meredith.