Les abeilles passent des heures chaque jour à ramasser du pollen et à l'emballer dans des paquets bien rangés attachés à leurs pattes postérieures.

Mais tout ce travail acharné pourrait être instantanément annulé lors d'une soudaine tempête de pluie s'il n'y avait pas deux substances que l'insecte utilise pour maintenir le pollen fermement en place :la broche d'abeille et l'huile de fleur.

À présent, les chercheurs du Georgia Institute of Technology examinent ce mélange d'ingrédients comme modèle pour une colle bio-inspirée en raison de ses propriétés adhésives uniques et de sa capacité à rester collant dans diverses conditions.

"Une abeille rencontre non seulement des environnements humides et humides, mais aussi des environnements venteux et secs, sa boulette de pollen doit donc contrer ces variations d'humidité tout en restant adhérente, " a déclaré J. Carson Meredith, professeur à l'École de génie chimique et biomoléculaire de Georgia Tech. "Être capable de résister à ce genre de changements d'humidité est toujours un défi pour les adhésifs synthétiques."

Dans une étude publiée le 26 mars dans la revue Communication Nature et parrainé par le Bureau de la recherche scientifique de l'Air Force, les chercheurs ont décrit comment ces deux liquides naturels agissent ensemble pour protéger la générosité de l'abeille lorsqu'elle retourne à sa ruche.

Le premier composant de la colle est les propres sécrétions salivaires de l'abeille, qui enrobent les grains de pollen et leur permettent de se coller les uns aux autres. Les abeilles produisent ces sécrétions sucrées, l'ingrédient principal du miel, du nectar qu'ils boivent des fleurs.

Le deuxième ingrédient est une huile végétale qui enrobe les grains de pollen appelés pollenkitt, ce qui permet de stabiliser les propriétés adhésives du nectar et de le protéger de l'impact de trop ou trop peu d'humidité.

"Cela fonctionne de la même manière qu'une couche d'huile de cuisson recouvrant une flaque de sirop, " dit Meredith. " L'huile sépare le sirop de l'air et ralentit considérablement le séchage. "

Les chercheurs ont testé les propriétés adhésives de la colle d'abeille en séparant le composant à base d'huile du composant à base de sucre et en évaluant à quel point le nectar restait collant dans diverses conditions d'humidité. Comme prévu, à mesure que l'humidité augmentait et que le nectar absorbait plus d'eau, ses propriétés adhésives ont diminué. Le même effet était vrai lorsque l'humidité diminuait et que le nectar se desséchait. Pendant ce temps, dans des conditions similaires, le nectar enduit d'huile de pollenkitt est resté collant malgré les changements d'humidité.

"Nous pensons que vous pourriez prendre les concepts essentiels de ce matériau et développer un nouvel adhésif avec une couche d'huile externe barrière à l'eau qui pourrait mieux résister aux changements d'humidité de la même manière, " a déclaré Meredith. " Ou potentiellement, ce concept s'appliquerait au contrôle du temps de travail d'un adhésif, comme sa capacité à s'écouler et son temps de séchage ou de durcissement. "

L'équipe de recherche, qui comprenait Victor Breedveld, professeur agrégé à l'École de génie chimique et biomoléculaire, également examiné la dynamique de l'adhésif d'abeille.

"Nous voulions savoir, si le pollen peut rester si fermement attaché aux pattes arrière de l'abeille, comment les abeilles arrivent-elles à l'enlever lorsqu'elles reviennent à la ruche, " dit Meredith.

La réponse peut résider dans la réponse sensible à la vitesse de l'adhésif. En d'autres termes, plus la force qui tente de l'enlever est rapide, plus il résisterait.

"C'est une propriété d'adhérence capillaire, qui, selon nous, pourraient être exploités et adaptés à des applications spécifiques, tels que le contrôle du mouvement dans des dispositifs microscopiques ou nanométriques, dans des domaines allant de la construction à la médecine, " dit Meredith.