新研究揭示玫瑰花瓣独特卷曲形态背后的几何奥秘

耶路撒冷希伯来大学研究人员近日在新一期美国《科学》杂志上报告说，他们进行的一项新研究揭示了玫瑰花瓣边缘卷曲的几何成因——“MCP不相容性”原理。这也是科学界首次在自然系统中发现这一几何原理的适用案例。

根据耶路撒冷希伯来大学发布的新闻公报，长期以来科学界普遍认为，植物叶片和花瓣等自然薄膜在生长过程中呈现卷曲形状，主要源自“高斯不相容性”这一几何应力机制。然而，研究团队在对玫瑰花瓣的研究中发现，玫瑰花瓣卷曲并不符合这一传统解释。

研究人员通过数学建模、实验验证和计算机模拟等手段，证实了“MCP不相容性”原理在玫瑰花瓣形态生成中的关键作用。正是这种几何应力的积聚，使得玫瑰花瓣边缘形成典型的尖锐锥状“尖点”。而这些“尖点”反过来又影响了花瓣的进一步生长方向。

这一发现揭示了玫瑰花瓣形状的几何奥秘，这是首次在自然系统中发现“MCP不相容性”原理塑造生命形态的案例。研究人员说，从玫瑰花瓣的卷曲中可以看到自然界如何利用应力和几何形变，引导结构的自动成型，这不仅有助于理解植物形态的形成机制，也为柔性电子、软体机器人和仿生材料等前沿技术提供了借鉴。