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Ti sei mai chiesto perché le nostre dita hanno questi motivi, quasi geometrici - alcuni rotondi, altri a forma di barca? certo, questo ci aiuta ad afferrare e trattenere meglio, ma quali sono le possibilità? Quante sono le possibilità che le nostre dita siano increspate come sono?
Tutto a posto. Parliamone in questo modo. Ti sei mai chiesto perché un'uva si raggrinzisce in quel modo, in un'uva passa? Statisticamente parlando, qual è la probabilità che questa stessa uva si raggrinzisca con questi stessi schemi in un'uva passa? Andando oltre, potrebbe esserci una funzione matematica che spiega i modelli su superfici curve?
Ora un team di matematici e ingegneri del MIT ha sviluppato una teoria matematica, confermata da esperimenti, che prevede come prendono forma le rughe sulle superfici curve. Dai loro calcoli, hanno determinato che un parametro principale, la curvatura, governa il tipo di modello che si forma: più una superficie è curva, più i suoi modelli di superficie assomigliano a un reticolo simile a un cristallo.
In esperimenti passati, sono state prodotte palline da ping-pong per studiare come i loro modelli di superficie possono influenzare la resistenza della sfera. Una transizione caratteristica nei modelli di superficie della sfera è stata osservata mentre l'aria veniva aspirata lentamente: quando la superficie della sfera veniva compressa, iniziava a incresparsi, formando uno schema di esagoni regolari prima di lasciare il posto a una configurazione più contorta e labirintica, simile alle impronte digitali.
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Il team ha previsto che esiste un quadro matematico per descrivere le rughe, sotto forma di teoria dell'elasticità. Combinando idee dalla meccanica dei fluidi con la teoria dell'elasticità, è stata derivata un'equazione semplificata che prevede accuratamente il modello di rughe.
Nelle simulazioni al computer, i ricercatori hanno confermato che la loro equazione era effettivamente in grado di riprodurre correttamente i modelli di superficie osservati negli esperimenti. Sono stati quindi anche in grado di identificare i principali parametri che governano il patterning superficiale.
A quanto pare, la curvatura è uno dei principali determinanti del fatto che una superficie rugosa venga ricoperta da esagoni o da un motivo più labirintico: più un oggetto è curvo, più regolare è la sua superficie rugosa. Anche lo spessore del guscio di un oggetto gioca un ruolo: se lo strato esterno è molto sottile rispetto alla sua curvatura, la superficie di un oggetto sarà probabilmente contorta, simile a un'impronta digitale. Se il guscio è un po 'più spesso, la superficie formerà un motivo più esagonale.
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