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玫瑰花瓣能干什么用

玫瑰花瓣能干什么用

长期以来,科学界一直在研究植物叶片和花瓣生长过程中呈现卷曲形状的成因,而“高斯不相容性”这一几何应力机制被认为是主要原因之一。针对玫瑰花瓣卷曲的成因,尽管一直未能找到合适的解释,研究人员始终未能将其与传统解释完全吻合。

直到最近,以色列耶路撒冷希伯来大学的研究人员在最新一期《科学》杂志上披露了一个重大发现:玫瑰花瓣边缘卷曲的几何成因被揭示出来,被称为“MCP阻挫塑形”原理。据了解,玫瑰花瓣的这一独特卷边造型是自然界中目前唯一符合这一几何原理的案例。

该研究的封面论文唯一作者张亚飞博士后表示,尽管人们长期以来认为常见植物的生长力学已经被研究得很透彻,但玫瑰花瓣生长的特殊机制却一直未能被重视。玫瑰花瓣不同于大多数植物叶片的是,它会在生长过程现边缘卷曲,并会形成尖锐锥状的“尖点”。这一现象在月季等其他花卉中则较为罕见。

研究人员发现,“高斯不相容性”虽然在很多植物叶片生长中起到了作用,但玫瑰花瓣的生长模式与之不同。在花瓣边缘卷曲的过程中,“MCP阻挫塑形”原理发挥了重要作用。这种原理是基于一种名为Mainardi-Codazzi-Peterson(MCP)的约束,指的是玫瑰花的象征性“尖点”形态是“几何-力学-生物学”复杂反馈回路的结果。

这项研究不仅揭示了玫瑰花瓣卷曲的奥秘,也为软体机器人等领域的发展提供了新的启示。研究者们进一步探索了“尖点”轮廓演化过程中的几何力学以及局部的等距破缺等情况,发现这一机制与其他自然界经典的“奇点产生及钝化”机理类似。这项研究还涉及微分几何、力学、软物质物理、发育生物学、材料科学、机器人和艺术美学等多个学科的交叉融合。


玫瑰花瓣能干什么用

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