أضواء على الأبحاث

فيزياء أشكال أوراق اللوتس في الماء

  • Published online:

Fan Xu

اكتشف باحثون أن أوراق نبات اللوتس الطافية تحتفظ بشكلها الدائري المُسطَّح بفضل الماء الذي يحملها، إذ تطفو الأوراق اليافعة من نبات اللوتس (المعروف بالاسم العلمي اللوتس الهندي  Nelumbo nucifera) في وضع مستو على سطوح البحيرات والبِرك، حيث يتكون بعض التموجات البسيطة فحسب عند حوافها، بيد أن السيقان الطويلة للنباتات مكتملة النمو من هذا النبات كثيرًا ما تدفع أوراقها فوق سطح الماء، لتكتسب تلك الأوراق عادةً شكلًا متموجًا وملتويًا. 

من هنا، صمم فان شو وزملاؤه -من جامعة فودان في شانجهاي بالصين- نموذجًا يفسر الخواص الفيزيائية لأوراق اللوتس، ووجدوا أن الأوراق التي تنبت من سيقان طويلة تتعرض لقدر كبير من الإجهاد، يتسبب في التوائها أثناء مرحلة النمو، في حين تتعرّض الأوراق الطافية لدعم رأسي من الماء، يسمح لها بالاحتفاظ بهيئتها المنبسطة في أغلب أجزائها، مع تكوّن تجعدات عند الحواف فحسب. 

وأكد الفريق تلك النتائج، من خلال تجارب على ألواح من المطاط، قُصت على هيئة أوراق لوتس مختلفة الأشكال. وعند وضع هذه القصاصات على سطح الماء، لاحظ الباحثون حدوث التواء طفيف فقط عند حوافها، لكنْ عند رفعها من الماء وتعليقها في الهواء، وجدوا أن الورقة بأكملها قد أصبحت ملتوية.

Phys. Rev. Lett. 124, 038003