花叶序研究拾趣

大自然中花样繁多的花叶序服从于一个统一的原理,即最小弹性能构型原理。利用无机材料的内核/壳层结构可获得三角铺排花样和多组菲波纳契螺旋花样。进一步地,绕植物茎杆的各种叶序也可以从条状平直空间的应力点阵花样构造出来。这些结果为叶序学的力学原理提供了令人信服的证据。

内核／壳层微结构上应力诱导点阵花样研究

力学性能失配较大的多层结构自高温状态冷却收缩时会积聚很大的应力,其应力失稳模式可表现为多种有序的应力花样,可用于微纳米结构的自组装,其中支撑面的几何结构对其上的应力分布点阵具有决定性的影响.本文介绍了在球形和圆盘形内核/壳层上通过应力工程形成的三角铺排和菲波纳契螺旋花样,探讨了以相互排斥粒子的最小能量构型为模型的特征应力花样与其支撑结构的几何之间关系的普适性,并将此模型用于解释自然界中花叶序的多样性与特征不变性.