Son matematiksel araştırmalar, “yumuşak hücreler” olarak bilinen büyüleyici yeni bir şekil sınıfını ortaya çıkardı. Yuvarlatılmış köşeleri ve sivri uçlarıyla karakterize edilen bu şekiller, nautilus kabuklarının karmaşık odalarından tohumların bitkilerin içinde kendilerini düzenleme biçimlerine kadar doğada yaygın olarak tanımlandı. Bu çığır açan çalışma, çeşitli şekillerin düz bir yüzeyde nasıl mozaiklenebileceğini inceleyen döşeme ilkelerini araştırıyor.
Yuvarlatılmış Köşelere Sahip Yenilikçi Döşeme
Budapeşte Teknoloji ve Ekonomi Üniversitesi’nden Gábor Domokos da dahil olmak üzere matematikçiler, çokgen fayansların köşelerinin yuvarlatılmasının boşluklar olmadan alanı doldurabilen yenilikçi formlara nasıl yol açabileceğini incelediler. Geleneksel olarak, yalnızca kareler ve altıgenler gibi belirli çokgen şekillerin mükemmel bir şekilde mozaik oluşturabileceği anlaşılmıştır. Ancak, noktalarda birleşen teğetsel kenarlara sahip “uç şekillerinin” tanıtılması, alanı dolduran fayanslar oluşturmak için yeni olasılıklar açıyor, yeni bir rapor Doğası gereği.
Şekilleri Yumuşak Hücrelere Dönüştürme
Araştırma ekibi, geleneksel geometrik şekilleri yumuşak hücrelere dönüştüren ve hem iki boyutlu hem de üç boyutlu formları inceleyen bir algoritma geliştirdi. İki boyutta, düzgün bir yumuşak hücre oluşturmak için en az iki köşenin deforme edilmesi gerekir. Buna karşılık, üç boyutlu şekiller araştırmacıları köşelerden tamamen yoksun olmaları ve bunun yerine pürüzsüz, akıcı konturlar benimsemeleriyle şaşırtabilir.
Doğadaki Yumuşak Hücreler
Domokos ve meslektaşları, soğanların enine kesitleri ve biyolojik dokularda bulunan katmanlı yapılar da dahil olmak üzere çeşitli doğal oluşumlarda bu yumuşak hücreleri fark ettiler. Doğanın, keskin köşelerin getirebileceği yapısal zayıflıkları en aza indirmek için bu yuvarlak formları tercih etme eğiliminde olduğunu teorileştiriyorlar.
Mimarlık İçin Sonuçlar
Bu çalışma sadece şekillere ışık tutmuyor kurmak doğada bulunur ancak aynı zamanda ünlü Zaha Hadid gibi mimarların bu yumuşak hücre tasarımlarını yapılarında sezgisel olarak kullandıklarını da öne sürer. Keşfedilen matematiksel ilkeler, estetik çekiciliği ve yapısal bütünlüğü önceliklendiren yenilikçi mimari tasarımlara yol açabilir.
Çözüm
Bu araştırma, matematik ile doğal dünya arasındaki boşluğu kapatarak, bu yumuşak hücrelerin biyolojiden mimariye kadar çeşitli alanları nasıl etkileyebileceği konusunda daha fazla araştırma yapılmasına olanak sağlıyor.