Honungsbin tillbringar timmar varje dag med att samla pollen och packa det i snygga buntar fästa vid bakbenen.

Men allt det hårda arbetet kunde omedelbart ångras under en plötslig regnstorm om det inte vore för två ämnen som insekten använder för att hålla pollen stadigt fast på plats:bispott och blomolja.

Nu tittar forskare vid Georgia Institute of Technology på den blandningen av ingredienser som en modell för ett bioinspirerat lim på grund av dess unika vidhäftningsegenskaper och förmåga att förbli klibbig genom en rad olika förhållanden.

"Ett bi möter inte bara våta och fuktiga miljöer utan också blåsiga och torra miljöer, så dess pollenpellet måste motverka dessa variationer i luftfuktighet samtidigt som den förblir vidhäftad, " sa J. Carson Meredith, professor vid Georgia Techs School of Chemical and Biomolecular Engineering. "Att kunna motstå sådana förändringar i luftfuktighet är fortfarande en utmaning för syntetiska lim."

I en studie publicerad 26 mars i tidskriften Naturkommunikation och sponsras av Air Force Office of Scientific Research, forskarna beskrev hur dessa två naturliga vätskor samverkar för att skydda biets överflöd när det reser tillbaka till sin bikupa.

Den första komponenten i limmet är binets egna salivsekret, som täcker pollenkornen och låter dem hålla ihop. Bina producerar dessa sockerhaltiga sekret, huvudingrediensen i honung, av nektar dricker de av blommorna.

Den andra ingrediensen är en växtbaserad olja som täcker pollenkornen som kallas pollenkitt, som hjälper till att stabilisera nektarns vidhäftningsegenskaper och skyddar den från påverkan av för mycket eller för låg fuktighet.

"Det fungerar på samma sätt som ett lager matolja som täcker en sirapspool, Meredith sa. "Oljan separerar sirapen från luften och saktar ner torkningen avsevärt."

Forskarna testade de vidhäftande egenskaperna hos biets lim genom att separera den oljebaserade komponenten från den sockerbaserade komponenten och utvärdera hur klibbig nektarn förblev under olika luftfuktighetsförhållanden. Som förväntat, när luftfuktigheten ökade och nektaren absorberade mer vatten, dess vidhäftningsegenskaper minskade. Samma effekt gällde när luftfuktigheten minskade och nektarn torkade ut. Under tiden, under liknande förhållanden, Nektar belagd med pollenkittoljan förblev klibbig trots förändringar i fuktighet.

"Vi tror att du kan ta de väsentliga koncepten av detta material och utveckla ett nytt lim med ett vattenbarriär yttre oljeskikt som bättre kan motstå fuktförändringar på samma sätt, "Sade Meredith." Eller möjligtvis skulle detta koncept gälla för att kontrollera arbetstiden för ett lim, såsom dess förmåga att flyta och tid att torka eller härda."

Forskargruppen, som inkluderade Victor Breedveld, en docent vid School of Chemical and Biomolecular Engineering, undersökte också dynamiken hos bilimmet.

"Vi ville veta, om pollen kan hålla sig så stadigt fäst vid biets bakben, hur lyckas bina ta bort det när de återvänder till kupan, " sa Meredith.

Svaret kan ligga i limmets en hastighetskänsliga respons. Med andra ord, ju snabbare kraften försöker ta bort den, desto mer skulle den stå emot.

"Detta är en egenskap hos kapillärvidhäftning, som vi tror skulle kunna utnyttjas och skräddarsys för specifika applikationer, som att kontrollera rörelse i mikroskopiska eller nanoskaliga enheter, inom områden som sträcker sig från konstruktion till medicin, " sa Meredith.