vignette| Une vrille de Bryonia dioica présentant une perversion de vrille. Extrait de l'article de Charles Darwin en 1865. vignette| Cucurbita pepo présentant une perversion de vrille. vignette| Un cordon de combiné téléphonique présentant plusieurs perversions de vrille. vignette| Perversion de vrille obtenue avec des rubans cadeaux ().
La perversion de vrille, souvent nommée simplement perversion, est une altération localisée de la géométrie des structures hélicoïdales telles que les vrilles végétales, dans lesquelles se forme une structure divisée en deux sections tournant en sens inverse (on dit qu’elles sont de chiralité opposée), avec une transition entre les deux au milieu.. Un phénomène similaire peut souvent être observé dans les câbles hélicoïdaux pliés tels que les cordons en spirale des combinés téléphoniques..
Histoire Le phénomène était connu de Charles Darwin., qui écrivit en 1865 :
citant une contribution d'Isidore Léon à la Société botanique de France en 1858..
Le terme « perversion de vrille » a été inventé par Goriely et Tabor en 1998 sur la base du mot perversion trouvé dans la littérature scientifique du .. La « perversion » est une transition d'une chiralité à une autre et était connue de James Clerk Maxwell, qui l'a attribuée au topologue JB Listing.
Physique La perversion de vrille peut être considérée comme un exemple de rupture de symétrie spontanée, dans laquelle la structure tendue de la vrille adopte une configuration d'énergie minimale tout en préservant une torsion globale nulle.
La perversion de vrille a été étudiée à la fois expérimentalement et théoriquement. Gerbode ont fait des études expérimentales sur l'enroulement des vrilles de concombre... Une étude détaillée d'un modèle simple de la physique de la perversion de vrille a été réalisée par MacMillen et Goriely au début des années 2000. Liu ont montré en 2014 que le passage d'une forme hélicoïdale à une forme hémi-hélicoïdale, ainsi que le nombre de perversions, dépend du rapport hauteur / largeur de la section transversale de la bande.
Silva ont proposé des perversions de vrille généralisées, pour inclure des perversions qui peuvent être intrinsèquement produites dans des filaments élastiques, conduisant à une multiplicité de géométries et de propriétés dynamiques..
Les travaux de Dilly et al. montrent expérimentalement qu'une croissance différentielle au sein de la section de la vrille végétale engendre une courbure naturelle. Lorsque la rotation des extrémités est empêchée par les conditions aux limites, cette courbure conduit à la formation de deux régions hélicoïdales de chiralités opposées, séparées par une perversion. À l'inverse, lorsque la contrainte de rotation aux extrémités est relâchée, la contrainte imposant un nombre total de tours nul disparaît : la vrille adopte alors une configuration hélicoïdale de chiralité uniforme, sans perversion.
Références
Voir aussi Articles connexes Vrille (botanique)
Liens externes : une image rapprochée d'une perversion de vrille dans une vrille de Bryonia dioica.
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