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Mentre le strutture che emulano disposizioni di bolle simili a schiuma sono leggere ed economiche da costruire, sono anche notevolmente stabili. Le bolle che ricoprono l'iconico Beijing Aquatics Centre, Per esempio, hanno ciascuno lo stesso volume, ma sono disposti in modo da ridurre al minimo l'area totale della struttura, ottimizzando la costruzione dell'edificio. La matematica alla base di questo comportamento è ora ben compresa, ma se le aree delle bolle non sono uguali, la situazione si complica. In definitiva, questo rende più difficile fare affermazioni generali su come la superficie totale o, in 2-D, lunghezza del bordo, o "perimetro", può essere ridotto al minimo per ottimizzare la stabilità strutturale.
In una nuova ricerca pubblicata in The European Physical Journal E , Francis Headley e Simon Cox della Aberystwyth University nel Regno Unito esplorano come diversi numeri di bolle 2-D di due aree diverse possono essere disposti all'interno di dischi circolari, in modi che minimizzano i loro perimetri.
Utilizzando simulazioni al computer fino a dieci bolle, il duo ha studiato come ottimizzare le forme delle bolle, obbedendo alle leggi matematiche per la formazione delle bolle. Il loro lavoro potrebbe aprire la strada a nuovi progetti di strutture complesse simili a schiuma che sono sia più resistenti che più economiche rispetto ai progetti precedenti. Potrebbe anche fornire nuove intuizioni sulle leggi fisiche generali che governano la disposizione ottimale delle bolle con aree diverse. Per arrivare a queste conclusioni, Headley e Cox hanno notato come la complessità aumenti rapidamente per un numero maggiore di bolle totali; mentre cinque bolle possono essere disposte in 20 modi diversi, un totale di 314, Sono possibili 748 strutture per dieci bolle.
Headley e Cox hanno calcolato la loro disposizione ottimale delle bolle utilizzando un software avanzato per trovare la disposizione perimetrale più bassa delle bolle per ciascun rapporto di area. Per ogni quantità di bolle, alla fine hanno determinato che il numero di strutture con il perimetro più piccolo per una certa gamma di rapporti di area aumentava all'aumentare del numero di bolle, e quindi che l'intervallo di rapporti di area che produce una particolare struttura a bolle con il perimetro più piccolo è diventato più stretto.