Bridges會議是一個連接數學、藝術、音樂、建築等領域的國際會議。其數學藝術展覽部分是獨一無二的平台，展示了數學概念如何激發藝術創作。在 **2013年的Bridges會議**上，一件名為 "**Superdodecahedron with V-shaped Connections⊗C80**"（帶V形連接的超十二面體⊗C80）的藝術品，以其複雜的結構和巧妙的設計，引人入勝。
背景介紹：十二面體、Zome幾何與超富勒烯
為了更好地理解這件藝術品，我們需要簡要介紹以下概念：
- 十二面體（Dodecahedron）： 一種由十二個正五邊形組成的正多面體，具有20個頂點和30條邊。
- Zome幾何： 一種基於一組彩色連接件（節點）和支桿（struts）的建構系統，可以用於創建各種幾何結構。Zometool以其能夠表現複雜的對稱性和空間關係而聞名。
- 超富勒烯（Superfullerene）： 一類假想的分子，其構建方式是將一個母體分子（A）的每個原子替換為一個富勒烯分子（通常是C60），並通過連接這些富勒烯分子的碳納米管來保持原有的連接性，表示為 A⊗C60。
藝術品詳情：Superdodecahedron with V-shaped Connections⊗C80
Superdodecahedron with V-shaped Connections⊗C80
創作者：**莊宸(Chern Chuang)**
- 尺寸： 43 x 41 x 37 厘米
- 材料： 6毫米塑料珠子，魚線
- 創作年份： 2013
這件名為 "**Superdodecahedron with V-shaped Connections⊗C80**" 的藝術品，是基於 **zome幾何的十二面體模型** 進行改造的 。具體來說，作者 **將一個zometool十二面體模型中的每個藍色支桿替換為兩個通過一個額外小球連接的黃色支桿**。
由於在同一個球上連接的三個黃色支桿過於接近，為了使結構能夠順利搭建，作者 **使用了C80而不是C60**。C80是第二小的符合獨立五邊形規則的二十面體富勒烯。獨立五邊形規則是富勒烯結構穩定性的一個重要因素。
除了十二面體的 **20個頂點** 之外，這個結構還增加了 **30個作為連接器的頂點**。因此，這個結構總共包含 **4960個碳原子**，相當於 **7440個珠子**。
這個作品巧妙地利用了 **zome幾何的特性**，即C60和zometool的球都具有 **二十面體對稱性**，並且連接球的支桿總是沿著球的某些共同的對稱軸排列。這種設計思路有助於簡化構建複雜超分子結構的任務，並使其具有 **最小的應變能** 。作者在創作中特別關注一類稱為 **超富勒烯的假設分子**，並探索如何使用珠飾模型和zome幾何的原理來構建這些複雜的結構。
通過將抽象的數學和化學概念轉化為具體的藝術品，"Superdodecahedron with V-shaped Connections⊗C80" 不僅展示了數學的幾何之美，也體現了藝術家在探索複雜結構和對稱性方面的創造力。
關於作者
- 莊宸 (Chern Chuang): 目前是UNLV化學系教授，當年是麻省理工學院化學系研究生，他的嗜好包括使用zome幾何原理構建複雜的串珠結構分子模型，尤其對超富勒烯等假想分子感興趣。
參考資料
- Chern Chuang | 2013 Bridges Conference | Mathematical Art Galleries: #### Statement. https://www.bridgesmathart.org/2013/exhibitions/gallery/chern-chuang/
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