Perverze úponky - Tendril perversion

Tento článek je o geometrickém jevu. Pro pornografický žánr viz chapadlo erotika.
Úponka z Bryonia dioica vykazující perverzi úponky
Cucurbita pepo vykazující perverzi úponky
Kabel telefonního sluchátka vykazující perverzi úponek
Perverze úponky po uvolnění a nový typ zvrácenosti získaný pomocí dárkových stužek

Perverze úponky, často označovaný v kontextu jako jednoduše perverze, je geometrický jev nalezený v spirálovitý struktury jako rostlina úponky, ve kterém se vytvoří spirálovitá struktura, která je rozdělena na dvě protilehlé části chirality, s přechodem mezi nimi uprostřed.[1] Podobný jev lze často pozorovat u zauzlených spirálových kabelů, jako jsou telefonní sluchátko šňůry.[2]

Tento jev byl znám Charles Darwin,[3] který napsal v roce 1865,

Úponka ... se vždy zkroutí v jedné části v jednom směru a v jiné části v opačném směru ... Tuto zvědavou a symetrickou strukturu si všimlo několik botaniků, ale nebyla dostatečně vysvětlena.[4]

Pojem „perverze úponek“ vytvořili Goriely a Tabor v roce 1998 na základě tohoto slova perverze nalezený ve vědecké literatuře 19. století. „Perverze“ je přechod z jedné chirality do druhé a bylo o něm známo James Clerk Maxwell, který jej připsal topolog J. B. Výpis.[3][5]

Perverzi úponky lze považovat za příklad spontánní narušení symetrie, ve kterém napjatá struktura úponky přijímá a konfigurace minimální energie při zachování nulového celkového zkroucení.[1]

Perverze úponky byla studována experimentálně i teoreticky. Gerbode a kol. provedly experimentální studie navíjení okurka úponky.[6][7] Podrobnou studii jednoduchého modelu fyziky perverze úponek provedli MacMillen a Goriely počátkem roku 2000.[1] Liu a kol. v roce 2014 ukázal, že „přechod ze spirálového do hemihelického tvaru, jakož i počet perverzí závisí na poměru výšky k šířce průřezu pásu.“[2]

Zevšeobecněné perverze úponků navrhly Silva et al., Aby zahrnovaly perverze, které mohou být přirozeně produkovány v elastických vláknech, což vede k mnoha geometriím a dynamickým vlastnostem.[8]

Reference

  1. ^ A b C McMillen; Goriely (2002). "Perverze úponku v jiskrově zakřivených prutech". Journal of Nonlinear Science. 12 (3): 241. Bibcode:2002JNS .... 12..241M. CiteSeerX  10.1.1.140.352. doi:10.1007 / s00332-002-0493-1.
  2. ^ A b Liu, J .; Huang, J .; Su, T .; Bertoldi, K .; Clarke, D. R. (2014). „Strukturální přechod z helixů do hemihelic“. PLOS ONE. 9 (4): e93183. Bibcode:2014PLoSO ... 993183L. doi:10.1371 / journal.pone.0093183. PMC  3997338. PMID  24759785.
  3. ^ A b Alain Goriely (2013). „Inverze, rotace a perverze v mechanické biologii: od mikroskopické anizotropie k makroskopické chiralitě“ (PDF). str. 9.
  4. ^ Charles Darwin, „O pohybech a zvycích popínavých rostlin“, Journal of the Linnean Society, 1865.
  5. ^ James Clerk Maxwell (1873). Pojednání o elektřině a magnetismu. Oxford: Clarendon Press. Operace přechodu z jednoho systému do druhého se nazývá Listing, Perverze. Odraz objektu v zrcadlovém obrazu je zvrácený obraz objektu.
  6. ^ Gerbode, S. J .; Puzey, J. R .; McCormick, A. G .; Mahadevan, L. (2012). „Jak se okurkový úponek vinutí a přetočí“. Věda. 337 (6098): 1087–91. Bibcode:2012Sci ... 337.1087G. doi:10.1126 / science.1223304. PMID  22936777.
  7. ^ Geraint Jones (30. srpna 2012). „Vědci odkrývají tajemství šplhání rostlin“. Opatrovník.
  8. ^ Silva, Pedro E. S .; Trigueiros, Joao L .; Trindade, Ana C .; Simoes, Ricardo; Dias, Ricardo G .; Godinho, Maria Helena; Abreu, Fernao Vistulo de (30.03.2016). „Zvrácené zvraty“. Vědecké zprávy. 6: 23413. Bibcode:2016NatSR ... 623413S. doi:10.1038 / srep23413. PMC  4812244. PMID  27025549.

Viz také

externí odkazy