نمو، هندسة، والميكانيكا لزنبق متفتح

على الرغم من الاستخدام الشائع لاستعارة التفتح، إلا أن الإلهام الزهري الخاص بها لا يزال غير مفهومة بشكل جيد. هنا ندرس العملية الفيزيائية للتفتح في زنبق آسيا Lilium casablanca. تظهر ملاحظاتنا أن حواف البتلات تتجعد مع انفتح الزهرة، مما يشير إلى أن النمو التفاضلي يقود نشر هذه الهياكل الشبيهة بالقشرة اللامينارية. نستخدم مجموعة من التلاعبات الجراحية والقياسات الكمية لتأكيد هذه الفرضية وتقديم نظرية بسيطة لهذه التغير في شكل قشرة مرنة رقيقة مزدوجة الانحناء تخضع لنمو تفاضلي عبر مجالها. تجربتنا ونظريتنا تقلب الفرضيات السابقة التي تقترح أن التفتح مدفوع بنمو تفاضلي للطبقة الداخلية من البتلات والعَرق الأوسط من خلال تقديم نموذج نوعي مختلف يبرز دور نمو الحواف. هذه الشكلية الوظيفية تقترح تصاميم بيوميمتيكية جديدة للهياكل القابلة للنشر باستخدام العمل على الحواف بدلاً من العمل التقليدي على الكتل أو السطح.