Thursday, March 20, 2025

Beadfinity 串珠無限

Beadfinity - Bridges 2024 數學藝術展

本作品由國立臺灣大學化學系博士生 何厚勳 創作,並入選 Bridges 2024 數學藝術展覽

作品簡介

「Beadfinity」是一件基於數學曲線與碳納米管(Carbon Nanotubes, CNTs)結構的藝術創作,該作品透過珠子和魚線來模擬分子層級的幾何形狀,展現數學與化學之間的深層聯繫。

創作背景

本作品的靈感源自 Xuan-Yun Wu同學在 2023 年秋季「分子美學」課程中設計的 S 形曲線。該曲線與環面相連,從特定角度投影時呈現「∞」(無限)符號的幻象。何厚勳透過精確排列七邊形和五邊形,使碳納米管(CNTs)形成類似的曲線結構,並以珠子串聯 CNT 模型,構建出這件三維數學藝術作品。

作品特色

  • 材質: 3 毫米磨砂珠子、魚線
  • 尺寸: 10.0 × 5.0 × 5.0 公分
  • 創作年份: 2023 年
  • 數學概念: 曲線與拓撲結構、碳納米管幾何排列

何厚勳 是國立臺灣大學化學系博士生,在 金必耀教授 的指導下,研究石墨結構的幾何形狀,特別是 碳納米管(CNTs)與 富勒烯(Fullerenes)等碳分子的數學表現方式。

金必耀教授透過「數學串珠」的方法,以珠子和魚線建構分子模型,例如富勒烯的三維結構。何厚勳進一步將此方法應用於 CNT 結構,使複雜的空間曲線透過珠串藝術呈現,提供一種獨特且具有視覺衝擊力的科學探索方式。

數學藝術與分子結構

許多分子結構的幾何排列與數學中的拓撲形狀息息相關,例如:

  • 富勒烯(Fullerene): 由五邊形與六邊形組成的碳球體,類似足球的結構。
  • 碳納米管(CNTs): 由石墨層卷曲形成的奈米管,具有高度對稱性與力學剛性。
  • 環面曲線(Toric Curves): 具有特殊拓撲特性的曲線,可用於模擬分子內部的電子行為。

「Beadfinity」透過幾何模型呈現這些結構,讓觀者直觀地感受數學與化學的交會。

相關連結

「Beadfinity」不僅是一件數學與藝術結合的作品,也讓人看到納米技術與分子幾何結構的美學價值。透過珠串建構的方式,我們能更直覺地理解碳分子的排列方式,並探索其在科學與藝術中的應用。

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