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Azulejos con forma de molinete

En geometría , los mosaicos de ruedas dentadas son mosaicos no periódicos definidos por Charles Radin y basados ​​en una construcción de John Conway . Son los primeros mosaicos no periódicos conocidos que tienen la propiedad de que sus mosaicos aparecen en infinitas orientaciones.

Definición

Descomposición del triángulo de Conway en triángulos similares más pequeños .

Sea un triángulo rectángulo de lado de longitud , y . Conway observó que se puede dividir en cinco copias isométricas de su imagen mediante la dilatación del factor . [1]

La secuencia creciente de triángulos que define la teselación del plano de Conway.
Un mosaico de molinete: los mosaicos se pueden agrupar en conjuntos de cinco (líneas gruesas) para formar un nuevo mosaico de molinete (hasta el cambio de escala)

El mosaico en forma de rueda de molino se obtiene inflando repetidamente por un factor de y luego subdividiendo cada pieza de esta manera. Por el contrario, las piezas del mosaico en forma de rueda de molino se pueden agrupar en grupos de cinco que forman un mosaico en forma de rueda de molino más grande. En este mosaico, las copias isométricas de aparecen en infinitas orientaciones porque el pequeño ángulo de , , no es un múltiplo racional de . Radin encontró una colección de cinco prototipos de piezas, cada uno de los cuales es una marca de , de modo que las reglas de coincidencia en estas piezas y sus reflejos hacen cumplir el mosaico en forma de rueda de molino. [1] Todos los vértices tienen coordenadas racionales y las orientaciones de las piezas se distribuyen uniformemente alrededor del círculo. [2]

Generalizaciones

Radin y Conway propusieron un análogo tridimensional que se denominó mosaico cuacuaversal . [3] Existen otras variantes y generalizaciones de la idea original. [4]

Fractal de molinete

Se obtiene un fractal dividiendo iterativamente en cinco copias isométricas, siguiendo la construcción de Conway, y descartando el triángulo del medio ( hasta el infinito ). Este "fractal en forma de rueda de molino" tiene dimensión de Hausdorff .

Uso en arquitectura

Fachada de arenisca de Federation Square

Federation Square , un complejo de edificios en Melbourne, Australia, presenta el mosaico en forma de rueda de molino. En el proyecto, el patrón de mosaico se utiliza para crear el submarco estructural para las fachadas, lo que permite que las fachadas se fabriquen fuera del sitio, en una fábrica y luego se erijan para formar las fachadas. El sistema de mosaico en forma de rueda de molino se basó en el elemento triangular único, compuesto de zinc, zinc perforado, arenisca o vidrio (conocido como mosaico), que se unió a otros 4 mosaicos similares en un marco de aluminio, para formar un "panel". Se fijaron cinco paneles a un marco de acero galvanizado, formando un "megapanel", que luego se izaron sobre marcos de soporte para la fachada. La posición rotatoria de los mosaicos le da a las fachadas una calidad compositiva más aleatoria e incierta, a pesar de que el proceso de su construcción se basa en la prefabricación y la repetición. El mismo sistema de mosaico en forma de rueda de molino se utiliza en el desarrollo del marco estructural y el acristalamiento del "Atrio" de Federation Square, aunque en este caso, la cuadrícula en forma de rueda de molino se ha hecho "tridimensional" para formar una estructura de marco de portal.

Referencias

  1. ^ ab Radin, C. (mayo de 1994). "Los mosaicos de rueda de molino del plano". Anales de Matemáticas . 139 (3): 661–702. CiteSeerX  10.1.1.44.9723 . doi :10.2307/2118575. JSTOR  2118575.
  2. ^ Charles Radin (1997). Matemáticas del orden aperiódico de largo alcance . Dordrecht; Boston: Kluwer Academic Publishers. pp. 499–519. ISBN. 0-7923-4506-1.
  3. ^ Conway, John H .; Radin, Charles (1998), "Rotaciones y mosaicos cuácuaversales", Inventiones Mathematicae , 132 (1): 179–188, Bibcode :1998InMat.132..179C, doi :10.1007/s002220050221, MR  1618635, S2CID  14194250.
  4. ^ Sadun, L. (enero de 1998). "Algunas generalizaciones del mosaico de ruedas dentadas". Geometría discreta y computacional . 20 (1): 79–110. arXiv : math/9712263 . CiteSeerX 10.1.1.241.1917 . doi :10.1007/pl00009379. S2CID  6890001. 

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