高速摄影揭示了蜜蜂毒刺如何输送毒液，结果表明，附着在每根刺针上的瓣膜会随着运动而改变形状。两个瓣膜都位于泵送毒液的腔室内，当它们来回滑动时，在下行冲程中会像降落伞一样膨胀。这形成了一种类似活塞的动作，通过密封在腔室中施加向下的压力，将毒液推出。在上行冲程中，瓣膜收缩，当它们在中间相遇时会再次改变形状，从而能够彼此穿过。
麦考瑞大学的共同作者Fiorella Ramirez-Esquivel解释说，瓣膜的独特几何结构是关键。"它们充当可折叠的活塞，并且由于朝相反方向泵送，能够实现毒液的连续输送，"她说，"双活塞设计增加了复杂性，但正是它使毒刺能够在紧凑、自主的结构中持续输送毒液。"这种双重运动还能最大限度地减少回流，这一发现与作者们初步的流动可视化实验结果一致。
为了验证结果，研究团队使用显微CT扫描制作了3D打印的比例原型，模拟观察到的泵送行为。人工模型显示出与生物毒刺相同的泵送运动学特征。未来的工作可能会研究瓣膜的材料特性，因为团队的人工聚合物瓣膜表明，瓣膜之间需要极高的弹性和低摩擦。鉴于泵送毒液的部件尺寸很小，研究人员还希望探究毛细作用是否发挥了作用。
作者认为，这项研究可能带来医学和微流控领域的应用，例如人工泵，这建立在早期利用蜜蜂毒刺结构启发微针、组织输送装置和钻探工具的工作基础之上。该研究于2026年发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。
来源: Ars Technica · 由HeadlinesBriefing整理摘要