蜂巢为什么是六边形的?

结构:“蜂窝结构”的原型蜂巢的整体结构由巢脾构成,而巢脾则由大量紧密排列的巢室组成,单个巢室的性状为六棱柱(鼎鼎大名的“蜂窝结构”),但底部是由三个同的菱形构成,同时巢脾的两面都有巢室,这些巢室的底部相互错开,同时整个所有巢室都朝上呈9~14°的仰角以防止花蜜或蜂蜜流出,如此结构简直是自然界的鬼斧神工。

蜂巢是蜂群生活和繁殖后代的处所,由数列或十数列巢脾构成,各巢脾在蜂巢内相互平行悬挂且与地面垂直,而巢脾的两面则密布着大量紧密排列的巢室,尤为独特的是这些巢室都是六边形的,下面我们就一起来看一看蜂巢为什么是六边形的吧!

蜂巢为什么是六边形的?

结构:“蜂窝结构”的原型

蜂巢的整个结构由巢脾组成,而巢脾由大量紧密排列的细胞组成。单个细胞的特征是六角形棱柱(“蜂窝结构”),但底部由三个相同的钻石组成。同时,脾脏两侧都有巢穴。这些巢的底部彼此错开,并且所有细胞以9至14°的仰角向上升起,以防止花蜜或蜂蜜流出。这种结构简直是一项自然事业。

蜂巢为什么是六边形的?

原理:节约材料和节省空间

脾脏上的巢应该完全紧密排列,以最大化材料和空间。从几何知识来看,只有等边三角形,正四边形和正六边形可以完全排列在平面上。同时,图表的边数越多,面积就越长。比率越大,越简单。如果封闭的图形更接近圆形,则由线条包围的图案的面积越大,相反的越小,因此正的六边形是最合适的。

蜂巢为什么是六边形的?

材料:适龄工蜂分泌的蜂蜡

蜂巢的主要材料是蜂蜡,蜂蜡是蜂群中工作蜜蜂(13-18天龄)的蜡腺分泌的脂肪物质。蜂群中的几乎所有“建筑物”都使用蜂蜡,但蜂蜡非常珍贵(蜜蜂每生产一公斤蜂蜡消耗约3.5磅蜂蜜和半斤花粉),因此如何最大限度地减少蜂蜡的消耗量确保巢穴有足够的空间,稳定性是蜜蜂需要研究的主题。

蜂巢为什么是六边形的?

成因:源于液体表面的张力

蜂窝的六边形是由蜜蜂的主观意志决定的吗?答案是不。事实上,当蜜蜂正在建立脾脏时,它们只会建造一个近乎圆形的“原始房屋”。在建造这些“原始房屋”之后,蜜蜂会将蜂蜡加热到约40°C,蜂蜡会融化。液体可以自由改变形状,表面蜂蜡将根据一些物理和几何形状自动形成最节省材料的形式。

总结:虽然蜂巢的蜂窝结构不是根据蜜蜂的主观意愿建造的,但蜂巢的结构确实给人们带来了很多灵感,特别是在飞机机翼等航空航天领域。人造“蜂窝结构”在卫星墙等许多地方的具体应用

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