Quatre physiciens de l'Université hébraïque de Jérusalem, en Israël, ont démêlé le processus mécanique derrière la croissance des roses alors qu'ils s'épanouissent dans leur forme unique. Dans leur étude publiée dans la revue ScienceYafei Zhang, Omri Cohen, Michael Moshe et Eran Sharon ont adopté une approche multi-volet pour apprendre les secrets derrière la croissance de la fleur de la rose. Qinghao Cui et Lishuai Jin, avec l'Université de Hong Kong, ont publié un article en perspective dans le même numéro de revue décrivant le travail.
Les roses sont appréciées pour leur beauté et leurs arômes sucrés depuis des milliers d'années, mais jusqu'à présent, les mécanismes derrière la croissance des roses n'ont pas été explorés. Pour mieux comprendre le processus, l'équipe de recherche a entrepris une approche à trois volets. Tout d'abord, ils ont effectué une analyse théorique du processus. Ensuite, ils ont créé des modèles informatiques pour simuler les façons dont les fleurs pourraient pousser et fleurir; Enfin, ils ont créé des disques en plastique pliables du monde réel pour simuler les pétales et les façons possibles de se développer compte tenu des contraintes de vraies roses.
Ils ont constaté que la forme des pétales est fortement influencée par la frustration connue sous le nom d'incompatibilité entre les codazzi-péderson, dans laquelle les conditions de compatibilité géométrique inhérentes à une surface faite d'un matériau particulier sont violées, conduisant à des forces qui génèrent des roulements et des pointes vives.
Les chercheurs le décrivent comme les pétales « voulant » avoir une forme donnée dans laquelle ils se courbaient simplement légèrement à mesure qu'ils grandissaient, formant une forme de plat. Cependant, en raison de l'incompatibilité du mainardi-codazzi-peterson, ils sont incapables de former leur boucle naturelle, donc en réponse, ils forment plusieurs boucles séparées par des cuspides nettes. À mesure que la fleur continue de croître et que davantage de pétales émergent, les contraintes augmentent, entraînant des caractéristiques plus frappantes.
L'équipe de recherche note que les roses sont uniques parmi les fleurs, qui sont généralement influencées par l'incompatibilité des Gauss, où les contraintes conduisent à des schémas ondulés, à des bords moins définis et à un manque de cuspides pointues. Ils suggèrent que leur travail pourrait aider à développer des matériaux de mortier de forme.
