Mathematiker entdecken neue Klasse von Formen, die in der Natur vorkommt
by wisstech in BlogEin Team von Mathematikern hat eine neue Klasse von Formen beschrieben, die gemeinhin in der Natur vorkommen. Diese Formen, bezeichnet als 'weiche Zellen', zeichnen sich durch abgerundete Ecken und spitze Enden aus, die sich auf einer Fläche zusammenfügen lassen. Beispiele hierfür finden sich in den Kammern der Spiralschale des Nautilus und in der Anordnung von Samen in Pflanzen.
Die Forscher untersuchten das mathematische Konzept des 'Tessellierens', wie Formen eine Fläche lückenlos bedecken können. Entgegen der vertrauten Idee von Fliesen wie Quadraten oder Sechsecken, die sich wiederholend anordnen lassen, entwickelten die Forscher neue geometrische Bausteine mit abgerundeten Ecken. Diese 'weichen Zellen' unterscheiden sich, indem sie Flächen ohne Lücken füllen, auch wenn einige Ecken in spitz zulaufende Formen deformiert werden. Besonders interessant sind die Möglichkeiten im 3D-Raum, wo solche Zellen Volumen ohne Ecken füllen können.
Die Entdeckung von weichen Kachelungen in der Natur, wie in den Schichten einer Zwiebel oder den 3D-Kammern von Spiral-Muscheln wie dem Nautilus, unterstreicht, dass die Natur Ecken vermeidet, um Deformationsenergie zu reduzieren. Diese Forschung eröffnet auch neue Einsichten in die Architektur, wo abgerundete Formen verwendet werden, um ästhetische oder strukturelle Vorteile zu erzielen.
Diese neue Formensprache von Struktur, obwohl noch keine neuen physikalischen Prinzipien aufzeigend, könnte bedeutende Anwendungen in der wissenschaftlichen und architektonischen Praxis haben.
