A méhek nyári zümmögése a méz édes jutalmát jelenti. De ahhoz, hogy ebből az édes anyagból elegendő legyen a kaptárnak, a méhek szinte állandó mozgásban vannak. Mozgás közben kemény külső csontvázuk átfedő részei, amelyeket kutikulaként ismernek, elcsúsznak egymás mellett. Egy tanulmány szerint a kutikula apró szőrei kenőanyagként működnek. Ez csökkenti a súrlódást, ami megkönnyíti a méhek mozgását.

A kutatók levonhatnak egy-két következtetést ezekből a méhekből – mondja Jieliang Zhao. Gépészmérnök a pekingi Műszaki Intézetben. Amit csapata most megtanult, új módszerekhez vezethet az anyagok kopásának csökkentésére. „Például” – azt képzeli, hogy méhszerű buzogányt ad hozzá „az összecsukható esernyő fogantyújának csúszó széleihez”. Emiatt szerinte az esernyőnek hosszabb ideig simán kell működnie.

A méhek ezt a homályos megoldást súrlódássá fejlesztették, gyanítja Zhao, hogy megbirkózzon azzal a ténnyel, hogy testük mindig mocorog. Még akkor is mozog a teste, amikor a méh a virágon ül, hogy táplálkozzon, vagy szünetet tartson a pihenésre. A feje elfordul. Lábai a pollent és a törmeléket a testre vagy onnan távolítják. Mindeközben a hasa lüktet, miközben lélegzik. Ez az utolsó testrész ragadta meg Zhao figyelmét. Ő és csapata azt szerették volna megtudni, hogy a kemény héjszerű külső csontvázvédő mézelő hasak hogyan tudnak annyit mozogni, mégis olyan kevés sérülést szenvedni.

Ennek kiderítésére a kutatók videót készítettek. Azt mutatta, hogy a kutikula különböző szegmensei elcsúsznak egymás mellett, miközben a méh has meghajlik.

Ezután Zhao csoportja eltávolította és megtisztította a természetes módon elhullott méhek hasát. Ezután a kutatók pásztázó elektronmikroszkóppal vizsgálták őket. A kutikula egyes szegmenseit apró szőrszálak borították. Mindegyik haj nagyon apró volt – mindössze 100-200 mikrométer hosszú. Ez körülbelül ugyanolyan hosszú, mint két egymás mellé helyezett emberi hajszál szélessége.

Ebben minden szőr elágazó. Több tucat apró nyúlvány nyílik ki a központi tengely mindkét oldaláról. Mindegyik hegye apró kúp alakú. A csapat azon tűnődött, vajon a szőrszálak szokatlan alakja csökkentheti-e a súrlódást, amikor a kutikula darabjai egymásnak csúsznak.

Ennek kiderítésére a kutatók kivágták a szőrmékkel borított kutikula darabjait. A has egy részéből származik, amely a szomszédos, kopasz darab alá csúszik. Zhao csapata a kopasz kutikula két darabját kivágta a has más részéről, és az egyiket egy atomerő mikroszkóphoz csatlakoztatta. Ez az eszköz lehetővé tette a csapat számára a súrlódás mérését, amikor az adott darab a másik kettőre csúszott.

Az apró szőrszálak csökkentették a súrlódást. Sőt – akár 40 százalékkal is, a sima darabhoz képest. „A villás szőrszálak javíthatják az érintkezési terület simaságát” – fejezi be most Zhao.

Amint a kutikula áthalad a szőrszálakon, energia gyűlik össze a szőrszálakban. Ez megkönnyíti a méh számára a szegmensek mozgatását – mondja. Zhao elmagyarázza, hogy „kisebb nyomás nehezedik az érintett tárgyra”. Mindezek a tulajdonságok segítenek csökkenteni a súrlódást a kutikula egymáshoz dörzsölő részei között.

Zhao szerint sok kényes szerkezet van az állatokban, amelyek inspirálhatják mérnöki terveinket. Ő és más anyagtudósok inspirációnak találják az élővilágot. Kiderült, hogy a méhekről szóló zümmögés sokkal többet jelenthet, mint a méz.