गणितज्ञों ने प्रकृति में आकृतियों के एक नए वर्ग, नरम कोशिकाओं का पता लगाया

हाल के गणितीय अनुसंधान ने आकृतियों के एक आकर्षक नए वर्ग का अनावरण किया है जिसे “नरम कोशिकाएँ” कहा जाता है। इन आकृतियों को, उनके गोल कोनों और नुकीले सिरों की विशेषता के कारण, नॉटिलस के गोले के जटिल कक्षों से लेकर पौधों के भीतर बीज के खुद को व्यवस्थित करने के तरीके तक, पूरी प्रकृति में प्रचलित माना गया है। यह अभूतपूर्व कार्य टाइलिंग के सिद्धांतों पर प्रकाश डालता है, जो यह पता लगाता है कि एक सपाट सतह पर विभिन्न आकृतियाँ कैसे टेस्सेलेट हो सकती हैं।

गोल कोनों के साथ अभिनव टाइलिंग

बुडापेस्ट यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी एंड इकोनॉमिक्स के गैबोर डोमोकोस सहित गणितज्ञों ने जांच की है कि कैसे बहुभुज टाइलों के कोनों को गोल करने से नवीन रूप बन सकते हैं जो बिना अंतराल के जगह भर सकते हैं। परंपरागत रूप से, यह समझा गया है कि केवल विशिष्ट बहुभुज आकार, जैसे वर्ग और षट्भुज, ही पूरी तरह से टेसेलेट कर सकते हैं। हालाँकि, “पुच्छल आकार” की शुरूआत, जिसमें स्पर्शरेखीय किनारे होते हैं जो बिंदुओं पर मिलते हैं, अंतरिक्ष-भरने वाली टाइलिंग बनाने की नई संभावनाओं को खोलते हैं, एक नई बात पर प्रकाश डालते हैं प्रतिवेदन प्रकृति द्वारा.

आकृतियों को नरम कोशिकाओं में बदलना

शोध दल ने एक एल्गोरिदम विकसित किया जो पारंपरिक ज्यामितीय आकृतियों को दो-आयामी और तीन-आयामी दोनों रूपों की खोज करते हुए नरम कोशिकाओं में बदल देता है। दो आयामों में, एक उचित नरम कोशिका बनाने के लिए कम से कम दो कोनों को विकृत किया जाना चाहिए। इसके विपरीत, त्रि-आयामी आकृतियाँ चिकनी, बहती हुई आकृतियों को अपनाने के बजाय कोनों की पूरी तरह से कमी करके शोधकर्ताओं को आश्चर्यचकित कर सकती हैं।

प्रकृति में कोमल कोशिकाएँ

डोमोकोस और उनके सहयोगियों ने विभिन्न प्राकृतिक संरचनाओं में इन नरम कोशिकाओं को देखा है, जिसमें प्याज के क्रॉस-सेक्शन और जैविक ऊतकों में पाए जाने वाली परतदार संरचनाएं शामिल हैं। उनका सिद्धांत है कि प्रकृति इन गोलाकार आकृतियों को पसंद करती है ताकि नुकीले कोनों से उत्पन्न होने वाली संरचनात्मक कमज़ोरियों को कम किया जा सके।

वास्तुकला के लिए निहितार्थ

यह अध्ययन न केवल आकृतियों पर प्रकाश डालता है मिला प्रकृति में, लेकिन यह भी पता चलता है कि प्रसिद्ध ज़ाहा हदीद जैसे वास्तुकारों ने इन नरम सेल डिज़ाइनों को अपनी संरचनाओं में सहजता से नियोजित किया है। खोजे गए गणितीय सिद्धांत नवीन वास्तुशिल्प डिजाइनों को जन्म दे सकते हैं जो सौंदर्य अपील और संरचनात्मक अखंडता को प्राथमिकता देते हैं।

निष्कर्ष

गणित और प्राकृतिक दुनिया के बीच की खाई को पाटकर, यह शोध आगे की खोज के लिए रास्ते खोलता है कि ये नरम कोशिकाएं जीव विज्ञान से लेकर वास्तुकला तक विभिन्न क्षेत्रों को कैसे प्रभावित कर सकती हैं।