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仿蜂巢设计高承重低成本结构

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蜜蜂和黄蜂的六角形巢穴创建了一个无以伦比的坚韧空间,而在其剖面上则可看到两层背对背叠加的结构,从而组成了一个三维的金字塔状蜂巢。这种结果所获得的非同寻常的强度可以从以下例子得到证明:一个37cm乘以22.5cm的蜂巢,由40克蜂蜡组成,却可以承受大约1.8公斤的蜂蜜重量。这种蜂巢结构可算是自然界的奇观了。它的层叠结构中所包含六角形尺寸和形状几乎完全一致,就像是在图纸上画出精密的格子一样,然后精准地叠加而成。为什么是六角形?不是方形或圆形?

就像我们已经注意到的那样,自然是最经济节约的。它总是用最少的能量和最少的材料来完成任务。这种形成120°角的三方联接方式在自然界中应用非常广泛,已成为把多个物体联结在一起的最经济方式。我们可以把这个120度的工艺用在建筑上、包装上、或纳米尺度的产品上,以便尽可能地节约用材,制成高强度但轻质的理想结构。

参考及延伸阅读:发布在Ask Nauture上的文章:Nest cells support heavy weights: bees and wasps

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