¿Qué materiales sólidos tienen un patrón de repetición?

February 27

Por todo lo salvaje ostensible del mundo natural, existen numerosos ejemplos de la estructura y el orden. Los insectos, como las abejas, exhiben un extraordinario sentido de la geometría y la orientación espacial, mientras que a un nivel más fundamental, los átomos y las moléculas que componen el mundo podrán agruparse entre sí para formar patrones repetitivos. En materia sólida, tal repetición puede proporcionar la fuerza, la forma y las propiedades eléctricas y térmicas únicas. Los seres humanos también crean patrones repetitivos de valor estético.

Artificial

Desde el nivel atómico a la vida más grande que, los seres humanos son responsables de la creación de una gran cantidad de estructuras ordenadas que contienen patrones de repetición. Los artistas pueden incorporar patrones fractales y los mosaicos en su trabajo, mientras que la moda y diseñadores de interiores construidos carreras en el uso de patrones repetitivos estéticamente agradables.

A nivel molecular, los científicos crean estructuras, tales como nanotubos de carbono. Estos son tubos cilíndricos de moléculas de carbono que exhiben única propiedades eléctricas, resistencia y conductividad térmica. Según el sitio web Science Daily, los nanotubos de carbono son miembros de la familia estructural fullereno, que también incluye los arreglos esféricas de moléculas conocidas como buckyballs. Mientras que sus diámetros son aproximadamente 50.000 veces más pequeño que el ancho de un cabello humano, su longitud puede ser de hasta varios milímetros.

Animal-Made

Una de las estructuras más reconocibles en el mundo animal es el nido de abeja. Estos se organizan en un patrón simétrico de repetición de células hexagonales regulares. Según el sitio web NOVA Online, las abejas obreras de mediana edad tienen la tarea de la construcción de los panales de cera secretada por sus abdómenes. Cada peine consiste en dos capas horizontales de células con forma hexagonal que se unen a las paredes y el techo de la colmena. Una colmena contendrá típicamente alrededor de seis peines que contienen un total de aproximadamente 100.000 células.

Insectos, tales como la libélula, tienen ojos compuestos. Estos pueden consistir en miles de ojos individuales, cada uno con una lente y un cono cristalino.

Tierra

Minerales, como el diamante, cuarzo, mica, augita, clorito y feldespato, se forman cuando la roca fundida bajo la superficie de la Tierra se enfrió y sus átomos unidos entre sí, o cuando los átomos de agua que contiene de elementos disueltos se evaporaron, dejando el resto de átomos que se unen . El Museo de la Universidad de Oxford de Historia Natural define como minerales de origen natural sólidos inorgánicos con composiciones químicas específicas y una disposición ordenada de átomos. El orden de estos átomos se llama una red cristalina. Consiste en una estructura tridimensional que presenta orden de largo alcance y la simetría. El cloruro de sodio, más comúnmente conocido como sal, también cuenta con una estructura cristalina repetitivo, al igual que el cloruro de compuestos de cesio, el arseniuro de galio y teluro de cadmio.

Atmósfera

Los copos de nieve son agrupaciones de cristales de hielo que caen a través de la atmósfera de la Tierra, cambiando a medida que pasan a través de regiones de diferente humedad y temperatura. Ellos muestran un patrón de repetición que se irradia desde un punto en el centro de la escama. Wilson A. Bentley, un campesino autodidacta de Vermont, fue la primera persona a fotografiar un solo copo de nieve en 1885. Se encontró que mientras que las escamas individuales mostraron notable simetría, los patrones no se repitieron entre las escamas.