Универсальные архитектурные паттерны: Учёные классифицируют геометрические мозаики природы на разных масштабах
Учёные создали классификацию биологических мозаик — повторяющихся узоров из геометрических элементов, встречающихся в природе. Исследование опубликовано в журнале PNAS Nexus.
Что такое биологические мозаики
- Это повторяющиеся паттерны из дискретных геометрических элементов (плиток).
- Их следует отличать от хорошо изученных «клеточных пен» (например, сот), которые представляют собой узоры из пустот.
- Такие структуры обеспечивают гибкость и модульность.
Где и зачем они встречаются
- Мозаики распространены по всему древу жизни, у самых разных таксонов и в масштабах от нанометров до сантиметров.
- Их находят в глазах, броне, яйцевых капсулах, крыльях и даже в капсидах вирусов.
- Функции разнообразны: от оптики и транспорта воды до защиты.
Цель проекта
Авторы создали аннотированную базу данных из 100 биологических мозаик. Этот ресурс поможет ответить на вопросы:
- Почему одни формы или расположения плиток доминируют в определённых группах организмов?
- Почему двунаправленные и регулярные мозаики встречаются чаще, чем однонаправленные и нерегулярные?
- Как биологические мозаики могут помочь в решении производственных и дизайнерских задач?
Перспективы и доступность
- Биологические мозаики могут вдохновить индустрию моды и спорта на создание покрытий, учитывающих топологию тела.
- Учёные создали публичный веб-сайт для распространения своей базы данных и сбора новых примеров, надеясь, что это станет стартовой площадкой для междисциплинарных биоинспирированных проектов.