История №1639216

Насос у пчелы, как он устроен?

Пчела ужалила и улетела, а жало продолжает работать само по себе. Собственные мышцы, железы, нервные узлы и мешочек с ядом загоняют его всё глубже и качают яд по узкому каналу, хотя хозяйка уже далеко.

Что в жале есть камера с клапанами, известно ещё с 1910 года. А вот как именно этот механизм качает яд, до сих пор никто не видел. Команда из австралийского Университета Маккуори наконец это сняла.

Учёные дали оторванным жалам вонзиться в прозрачный гель, имитирующий человеческую ткань, и снимали процесс скоростной камерой — 100 кадров в секунду. Потом добавили микрокомпьютерную томографию и восстановили устройство жала в 3D.

Оказалось, внутри работает настоящий двухтактный насос! Два острых ланцета скользят вперёд-назад внутри стилета — более крупной детали жала. На каждом ланцете есть гибкий клапан, который ходит в расширенной камере с ядом, причём клапаны движутся в противоположные стороны. На ходе вниз клапан раздувается, прижимается к стенкам и, как поршень, выталкивает яд. На ходе вверх — складывается, давая камере снова наполниться, и заодно мешает яду вытекать обратно из ранки.

Самое удивительное — на середине хода клапаны должны разминуться. Они на мгновение сплющиваются и протискиваются друг мимо друга, как двое в узком коридоре, а потом снова качают. В обычных поршневых насосах детали жёсткие, а у пчелы всё держится на гибких элементах, которые постоянно гнутся и меняют форму.

Инженерам такой насос интересен сам по себе. Он компактный, автономный и гонит жидкость непрерывно, одновременно заполняя крошечную камеру. Похожие гибкие поршни могли бы пригодиться в микронасосах для медицины и малоинвазивных технологий.

В следующий раз, когда пчела ужалит, утешайтесь: укол был высокотехнологичным.😊