Элегантные изгибы лепестков розы, которые веками вдохновляли поэтов и художников, оказались подчинены строгим законам геометрии. Исследователи из Института физики Ракаха при Еврейском университете в Иерусалиме раскрыли, что за внешней простотой лепестков скрыт уникальный принцип формирования, ранее неизвестный науке.
В течение десятилетий считалось, что форма тонких растительных структур, таких как лепестки, определяется так называемой несовместимостью Гаусса, вызывающей изгибы и скручивания при росте. Однако при изучении лепестков роз выяснилось, что они не демонстрируют характерных признаков этого эффекта. Вместо этого форму определяет новое явление — несовместимость Майнарди-Кодацци-Петерсона (МКП), вызывающее образование угловых точек на краях лепестков.
«Даже самые тонкие особенности цветка являются результатом глубоких геометрических принципов»
– Эран Шарон, профессор, Еврейский университет в Иерусалиме
Команда проверила гипотезу через компьютерное моделирование и физические эксперименты, доказав, что стресс и рост формируют лепестки в постоянном взаимодействии. Углы, возникающие на краях лепестков, концентрируют напряжение и направляют дальнейшее развитие ткани — создавая обратную биомеханическую связь.
Открытие не ограничивается ботаникой. Исследование может стать основой для самоформирующихся материалов, где структура создаётся не вручную, а через запрограммированный рост — например, в мягкой робототехнике или биоинспирированной инженерии. Геометрия розы теперь может лечь в основу инженерных систем, столь же изящных, сколь и функциональных.
Источник: Nature
