How the Cucumber Tendril Coils and Overwinds

卷须 变硬 蛋白质丝 生物物理学 材料科学 生物 植物 复合材料
作者
Sharon J. Gerbode,Joshua R. Puzey,Andrew Mccormick,L. Mahadevan
出处
期刊:Science [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:337 (6098): 1087-1091 被引量:408
标识
DOI:10.1126/science.1223304
摘要

The helical coiling of plant tendrils has fascinated scientists for centuries, yet the underlying mechanism remains elusive. Moreover, despite Darwin's widely accepted interpretation of coiled tendrils as soft springs, their mechanical behavior remains unknown. Our experiments on cucumber tendrils demonstrate that tendril coiling occurs via asymmetric contraction of an internal fiber ribbon of specialized cells. Under tension, both extracted fiber ribbons and old tendrils exhibit twistless overwinding rather than unwinding, with an initially soft response followed by strong strain-stiffening at large extensions. We explain this behavior using physical models of prestrained rubber strips, geometric arguments, and mathematical models of elastic filaments. Collectively, our study illuminates the origin of tendril coiling, quantifies Darwin's original proposal, and suggests designs for biomimetic twistless springs with tunable mechanical responses.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
茶米发布了新的文献求助10
刚刚
田国兵完成签到,获得积分20
刚刚
傻傻的山灵的应助被花在开采纳,获得10
1秒前
张XX完成签到,获得积分10
1秒前
anyue发布了新的文献求助10
1秒前
memory完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI6.4的应助被wudiwuisca采纳,获得10
1秒前
机读卡发布了新的文献求助10
1秒前
uu发布了新的文献求助10
1秒前
闪闪的YOSH完成签到,获得积分10
1秒前
HIikari完成签到,获得积分10
2秒前
kaylee发布了新的文献求助10
3秒前
Samira完成签到,获得积分10
3秒前
稻草人完成签到,获得积分10
4秒前
小琳发布了新的文献求助10
4秒前
Presta发布了新的文献求助10
5秒前
Lagom_Oct完成签到,获得积分10
5秒前
青山依旧完成签到,获得积分10
6秒前
念所三旬完成签到,获得积分10
6秒前
waka完成签到 ,获得积分10
6秒前
percy完成签到,获得积分10
7秒前
hh完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
木云发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
9秒前
du完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
野性的绝山完成签到,获得积分10
9秒前
小二郎的应助被kk采纳,获得10
10秒前
研研研究不出完成签到 ,获得积分10
10秒前
chen完成签到,获得积分10
10秒前
NexusExplorer的应助被Presta采纳,获得10
10秒前
茶米完成签到,获得积分10
10秒前
小yy发布了新的文献求助10
11秒前
搜集达人的应助被Szuyu采纳,获得10
11秒前
医疗搜救犬完成签到 ,获得积分10
11秒前
梓泽丘墟完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Chinese Traditional Wisdom and Contemporary Education Values 600
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
5th World Conference on Detergents: Reinventing the Industry : Opportunities and Challenges 500
Erzählte Gnade 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8104650
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9513927
关于积分的说明 21489968
捐赠科研通 7681147
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3409516
关于科研通互助平台的介绍 2537264
邀请新用户注册赠送积分活动 2449390