Api, favi e stampa 3D: cosa insegna il nuovo studio di CU Boulder

Che cosa c’è di nuovo e perché interessa l’AM
Un team dell’University of Colorado Boulder ha misurato come le api mellifere modificano l’architettura del favo quando sono “costrette” a costruire su basi stampate in 3D con celle di dimensioni non standard. Le strategie osservate (fusione di celle, inclinazione e stratificazione) offrono spunti concreti per lattice a densità variabile, progettazione leggera e controllo distribuito tipici della produzione additiva. Lo studio è stato pubblicato il 26 agosto 2025 su PLOS Biology.
 

Chi ha firmato lo studio e dove è uscito
L’articolo, dal titolo “Honeybees adapt to a range of comb cell sizes by merging, tilting, and layering their construction”, è firmato da Golnar Gharooni Fard, C. Kavaraganahalli Prasanna, Orit Peleg e Francisco López Jiménez (CU Boulder) ed è uscito su PLOS Biology. La notizia è stata ripresa anche dal comunicato CU Boulder Today e da EurekAlert!.
 

Come è stato condotto l’esperimento
I ricercatori hanno progettato telai con fondazioni plastiche stampate in 3D che riproducevano esagoni con superfici di S = 0,5 fino a S = 4 rispetto alla cella “standard” dell’operaia (riferimento misurato: 5,4 mm). Le colonie hanno costruito per ~20 giorni; poi le strutture sono state analizzate con X-ray microscopy (XRM) e la progettazione CAD è avvenuta in SolidWorks 2019.
 

Cosa hanno scoperto (le tre modalità di costruzione)

• Merging (fusione): su basi con celle più piccole (es. S = 0,75), le api uniscono più micro-celle del supporto per ripristinare esagoni di dimensione utile.

• Tilting (inclinazione): per celle fino a circa il doppio della taglia di riferimento, le pareti vengono inclinate per adattare la geometria.

• Layering (stratificazione): con celle circa tre volte più grandi, compaiono strutture tridimensionali sovrapposte. È stata osservata anche una rotazione dell’orientamento reticolare rispetto al pattern stampato.
   

Perché è utile alla stampa 3D
I pattern di adattamento rispecchiano comportamenti di auto-organizzazione (stigmergy) utili a: (1) pianificare toolpath cooperativi in sistemi multi-testa; (2) progettare reticoli che cambiano densità/localmente per gestire disallineamenti o tolleranze; (3) ispirare robotica di sciame e processi di deposizione coordinati. Le istituzioni sottolineano i possibili benefici per design leggeri e sostenibili.
 

Connessioni con ricerche affini
Il filone “bio-ispirato” sui favi include anche il lavoro della Purdue University sulle api senza pungiglione australiane, i cui favi a spirale hanno suggerito criteri per design efficienti in additive manufacturing (dicembre 2024–maggio 2025). Questo corpus di risultati integra la nuova evidenza CU Boulder sulle strategie di adattamento.
 

Dati e codice aperti
Dataset e script dell’analisi X-ray sono stati resi disponibili su Dryad e Zenodo, favorendo riuso e replicabilità nella comunità AM.