Une vidéo haute vitesse a révélé la manière dont les dards d'abeilles injectent le venin, montrant que les valves fixées à chaque lancette changent de forme lorsqu'elles se déplacent. Les deux valves se trouvent à l'intérieur de la chambre de pompage du venin et, en coulissant d'avant en arrière, elles se gonflent comme un parachute lors de la course descendante. Cela crée un joint grâce à une action de type piston qui applique une pression vers le bas dans la chambre, poussant le venin vers l'extérieur. Lors de la course montante, les valves se dégonflent et, lorsqu'elles se rencontrent au milieu, elles reprennent une nouvelle forme pour pouvoir se dépasser.
La co-auteure Fiorella Ramirez-Esquivel, de l'Université Macquarie, a expliqué que la géométrie unique des valves est essentielle. « Elles agissent comme des pistons repliables et, en pompant dans des directions opposées, elles sont capables de fournir un flux continu de venin », a-t-elle déclaré. « La conception à double piston ajoute de la complexité, mais c'est la clé qui permet au dard de délivrer le venin en continu dans une unité compacte et autonome. » Le double mouvement réduit également le reflux, une constatation cohérente avec les expériences préliminaires de visualisation des écoulements menées par les auteurs.
Pour vérifier les résultats, l'équipe a utilisé des scanners micro-CT afin de construire un prototype à l'échelle imprimé en 3D qui imitait le comportement de pompage observé. Le modèle artificiel a présenté la même cinématique de pompage que les dards biologiques. Les travaux futurs pourraient examiner les propriétés matérielles des valves, car la valve polymère artificielle de l'équipe a suggéré qu'une élasticité extrêmement élevée et une faible friction entre les valves sont essentielles. Les chercheurs souhaitent également étudier si l'action capillaire joue un rôle, compte tenu de la petite taille des éléments de pompage du venin.
Les auteurs pensent que cette recherche pourrait mener à des applications médicales et microfluidiques, comme des pompes artificielles, en s'appuyant sur des travaux antérieurs qui ont utilisé la structure du dard d'abeille pour inspirer des microaiguilles, des dispositifs de transport de tissus et des outils de forage. L'étude a été publiée dans PNAS en 2026.
Source: Ars Technica · Résumé par HeadlinesBriefing