亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Curvature-Regulated Multiphase Patterns in Tori

环面 高斯曲率 曲率 多稳态 物理 环面 壳体(结构) 无量纲量 不稳定性 双稳态 缩放比例 机械 图案形成 旋节 相图 统计物理学 拓扑(电路) 相(物质) 几何学 材料科学 非线性系统 数学 等离子体 量子力学 生物 复合材料 遗传学 组合数学
作者
Ting Wang,Zhijun Dai,Michel Potier‐Ferry,Fan Xu
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:130 (4) 被引量:18
标识
DOI:10.1103/physrevlett.130.048201
摘要

Biological functions in living systems are closely related to their geometries and morphologies. Toroidal structures, which widely exist in nature, present interesting features containing positive, zero, and negative Gaussian curvatures within one system. Such varying curvatures would significantly affect the growing or dehydrating morphogenesis, as observed in various intricate patterns in abundant biological structures. To understand the underlying morphoelastic mechanism and to determine the crucial factors that govern the patterning in toroidal structures, we develop a core-shell model and derive a scaling law to characterize growth- or dehydration-induced instability patterns. We find that the eventual patterns are mainly determined by two dimensionless parameters that are composed of stiffness and curvature of the system. Moreover, we construct a phase diagram showing the multiphase wrinkling pattern selection in various toroidal structures in terms of these two parameters, which is confirmed by our experimental observations. Physical insights into the multiphase transitions and existence of bistable modes are further provided by identifying hysteresis loops and the Maxwell equal-energy conditions. The universal law for morphology selection on core shell structures with varying curvatures can fundamentally explain and precisely predict wrinkling patterns of diverse toroidal structures, which may also provide a platform to design morphology-related functional surfaces.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
tiptip应助小怪兽采纳,获得10
6秒前
yyy完成签到 ,获得积分10
6秒前
核桃应助岁城采纳,获得30
7秒前
桐桐应助开朗的宛丝采纳,获得10
9秒前
兼听则明完成签到,获得积分10
12秒前
五羟色胺完成签到,获得积分10
14秒前
壮观的抽屉完成签到,获得积分10
16秒前
一恒发布了新的文献求助10
18秒前
jokerhoney完成签到,获得积分0
19秒前
五羟色胺发布了新的文献求助20
21秒前
领导范儿应助小怪兽采纳,获得10
32秒前
赘婿应助拾光采纳,获得10
33秒前
As677完成签到,获得积分10
38秒前
二彤完成签到,获得积分10
42秒前
44秒前
As677发布了新的文献求助10
47秒前
二彤发布了新的文献求助10
48秒前
幽默的季节完成签到 ,获得积分10
48秒前
54秒前
11冰之泪完成签到 ,获得积分10
55秒前
55秒前
tiptip应助小怪兽采纳,获得10
58秒前
YANA完成签到,获得积分10
1分钟前
拾光发布了新的文献求助10
1分钟前
有足量NaCl发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
贪玩的秋柔完成签到,获得积分0
1分钟前
1分钟前
1分钟前
无情愫发布了新的文献求助30
1分钟前
牛蛙丶丶完成签到,获得积分10
1分钟前
烟花应助科研通管家采纳,获得30
1分钟前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
鬼笔环肽完成签到 ,获得积分10
1分钟前
艺涵发布了新的文献求助10
1分钟前
dc发布了新的文献求助10
1分钟前
西湖醋鱼完成签到,获得积分10
1分钟前
噫吁嚱完成签到 ,获得积分10
1分钟前
和谐的亦丝完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
The SAGE Dictionary of Qualitative Inquiry 610
Signals, Systems, and Signal Processing 610
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6344546
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8159311
关于积分的说明 17156431
捐赠科研通 5400577
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2860565
邀请新用户注册赠送积分活动 1838420
关于科研通互助平台的介绍 1687976