新研究揭示玫瑰花瓣獨特卷曲形態(tài)背后的幾何奧秘
更新時(shí)間：2025/5/8 9:33:47 來(lái)源：新華社CNML文字
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新華社耶路撒冷5月7日電（記者王卓倫 馮國芮）耶路撒冷希伯來(lái)大學(xué)研究人員近日在新一期美國《科學(xué)》雜志上報告說(shuō)，他們進(jìn)行的一項新研究揭示了玫瑰花瓣邊緣卷曲的幾何成因——“MCP不相容性”原理。這也是科學(xué)界首次在自然系統中發(fā)現這一幾何原理的適用案例。
根據耶路撒冷希伯來(lái)大學(xué)發(fā)布的新聞公報，長(cháng)期以來(lái)科學(xué)界普遍認為，植物葉片和花瓣等自然薄膜在生長(cháng)過(guò)程中呈現卷曲形狀，主要源自“高斯不相容性”這一幾何應力機制。然而，研究團隊在對玫瑰花瓣的研究中發(fā)現，玫瑰花瓣卷曲并不符合這一傳統解釋。
研究人員通過(guò)數學(xué)建模、實(shí)驗驗證和計算機模擬等手段，證實(shí)了“MCP不相容性”原理在玫瑰花瓣形態(tài)生成中的關(guān)鍵作用。正是這種幾何應力的積聚，使得玫瑰花瓣邊緣形成典型的尖銳錐狀“尖點(diǎn)”。而這些“尖點(diǎn)”反過(guò)來(lái)又影響了花瓣的進(jìn)一步生長(cháng)方向。
這一發(fā)現揭示了玫瑰花瓣形狀的幾何奧秘，這是首次在自然系統中發(fā)現“MCP不相容性”原理塑造生命形態(tài)的案例。研究人員說(shuō)，從玫瑰花瓣的卷曲中可以看到自然界如何利用應力和幾何形變，引導結構的自動(dòng)成型，這不僅有助于理解植物形態(tài)的形成機制，也為柔性電子、軟體機器人和仿生材料等前沿技術(shù)提供了借鑒。
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根據耶路撒冷希伯來(lái)大學(xué)發(fā)布的新聞公報，長(cháng)期以來(lái)科學(xué)界普遍認為，植物葉片和花瓣等自然薄膜在生長(cháng)過(guò)程中呈現卷曲形狀，主要源自“高斯不相容性”這一幾何應力機制。然而，研究團隊在對玫瑰花瓣的研究中發(fā)現，玫瑰花瓣卷曲并不符合這一傳統解釋。
研究人員通過(guò)數學(xué)建模、實(shí)驗驗證和計算機模擬等手段，證實(shí)了“MCP不相容性”原理在玫瑰花瓣形態(tài)生成中的關(guān)鍵作用。正是這種幾何應力的積聚，使得玫瑰花瓣邊緣形成典型的尖銳錐狀“尖點(diǎn)”。而這些“尖點(diǎn)”反過(guò)來(lái)又影響了花瓣的進(jìn)一步生長(cháng)方向。
這一發(fā)現揭示了玫瑰花瓣形狀的幾何奧秘，這是首次在自然系統中發(fā)現“MCP不相容性”原理塑造生命形態(tài)的案例。研究人員說(shuō)，從玫瑰花瓣的卷曲中可以看到自然界如何利用應力和幾何形變，引導結構的自動(dòng)成型，這不僅有助于理解植物形態(tài)的形成機制，也為柔性電子、軟體機器人和仿生材料等前沿技術(shù)提供了借鑒。
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