Раскрыт секрет пчелиных сот
Тысячи лет ученые восхищались инженерным чудом — пчелиными сотами.
Каждая восковая ячейка представляет собой идеальный шестиугольник. Ее шесть тончайших стенок обеспечивают не только прочность всей конструкции, но и самый эффективный способ хранения меда.
"В силу определенного геометрического предвидения... (пчелы) знают, что шестиугольник больше квадрата и треугольника и вместит больше меда при тех же затратах материала на постройку каждой ячейки", — писал греческий геометр IV века Папп Александрийский.
Для Чарльза Дарвина соты были "абсолютно совершенны в экономии труда и воска".
Но как пчелам это удается?
Согласно новому исследованию, ответ заключается в том, что ячейки изначально имеют форму не шестиугольников, а кругов.
Они постепенно превращаются в шестиугольники благодаря медленному течению воска, который становится полурасплавленным от тепла, выделяемого особым классом рабочих пчел.
Это решение предложила группа ученых из Великобритании и Китая под руководством Бхушана Карихалло из Кардиффского университета.
Они изучили процесс, который начинается после того, как пчелы-строители извлекают восковые чешуйки из тел пчел-сборщиц.
Работая бок о бок, эти пчелы строят вокруг себя соседние и противоположные цилиндрические трубки диаметром около 6 мм.
Они разминают чешуйки и утрамбовывают их вблизи тройных стыков своих крошечных цилиндров.
Затем тепло, выделяемое пчелами, и физические свойства воска делают свое дело.
При температуре около 45°C воск начинает медленно течь, как упругая вязкая жидкость.
В месте стыка поверхностное натяжение заставляет воск растягиваться, как ириска. Он постепенно вытягивается вверх, образуя крошечную точку, которая становится "углом" шестиугольника.
В ходе этого процесса стенки ячеек непрерывно растягиваются. В итоге стенки соседних ячеек сливаются и выпрямляются, образуя идеальный шестиугольник.
Даже если загадка решена с помощью физики и математики, ученые отдают должное самим насекомым.
"Мы не можем... игнорировать и не можем не восхищаться той ролью, которую играют пчелы в этом процессе, нагревая, разминая и утончая воск именно там, где это необходимо", — говорится в исследовании, опубликованном в британском Journal of the Royal Society Interface.