化學(xué)結(jié)構(gòu)的幾何美學(xué)

焜小趙

化學(xué)是一門極富浪漫氣質(zhì)的自然學(xué)科，除了多彩斑斕的顏色，還有化學(xué)分子結(jié)構(gòu)也讓人著迷?；瘜W(xué)式規(guī)則的線條，還有整齊排列的化學(xué)原子結(jié)構(gòu)都具有一種裝飾性和幾何感，其高度簡(jiǎn)練抽象的特點(diǎn)會(huì)讓大部分人首先將其看作一個(gè)圖案。創(chuàng)造萬物需要各種各樣的化學(xué)物質(zhì)，而化學(xué)物質(zhì)本身富有的結(jié)構(gòu)和幾何美感也反向影響了人類的藝術(shù)創(chuàng)作。

新加坡的雙螺旋大橋

這座雙螺旋結(jié)構(gòu)的人行橋位于新加坡的濱海灣地區(qū)。濱海灣是新加坡的熱點(diǎn)區(qū)域，在落成前已經(jīng)建成了藝術(shù)科學(xué)博物館和金沙酒店等地標(biāo)建筑，而雙螺旋橋的建成，將濱海中心和濱海南區(qū)連接起來，成為又一個(gè)新的地標(biāo)建筑。

設(shè)計(jì)人員本來計(jì)劃是做一個(gè)單螺旋的結(jié)構(gòu)，但由于單螺旋結(jié)構(gòu)不穩(wěn)固，設(shè)計(jì)師從DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)得到啟發(fā)突發(fā)奇想，設(shè)計(jì)了一款雙螺旋的人行橋，象征新加坡“生命與延續(xù)，更新與成長(zhǎng)”的理念。兩條不銹鋼鋼管形成的螺旋相互交錯(cuò)，外面的螺旋呈順時(shí)針，窄一些的內(nèi)層螺旋為逆時(shí)針方向。兩個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)用箍架相連加固，使得結(jié)構(gòu)達(dá)到完美的堅(jiān)固，并且產(chǎn)生出一個(gè)供行人行走的內(nèi)部通道。

苯環(huán)與飾品

化學(xué)結(jié)構(gòu)本身具有極強(qiáng)的幾何美感，有些具有對(duì)稱性，有些具有手性;從五元環(huán)，六元環(huán)到石墨烯足球烯，從不同的堆積方式到五彩斑斕的晶體結(jié)構(gòu)，各種化學(xué)物質(zhì)向我們展現(xiàn)了大自然神奇的力量。而這其中最為人津津樂道具有獨(dú)特美感的一種物質(zhì)就是苯。

而苯環(huán)的結(jié)構(gòu)可以說是幾何之美的絕佳體現(xiàn)。在方方正正的六元環(huán)中包容著一個(gè)圓，有直有曲，有角有弧，棱角分明，又呈現(xiàn)完美的軸對(duì)稱和中心對(duì)稱，碳原子之間的化學(xué)鍵相同，六個(gè)碳原子共同構(gòu)成了一個(gè)完全對(duì)稱不分彼此的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，依靠苯的六邊形結(jié)構(gòu)相互連接變化又產(chǎn)生出了成員龐大的芳香族化合物，這都是科學(xué)之美的絕佳體現(xiàn)。而精巧的化學(xué)結(jié)構(gòu)也被愛美的人應(yīng)用到了飾品中。科學(xué)家Luk Cox與Idoya Lahortiga曾設(shè)計(jì)了不少化學(xué)結(jié)構(gòu)的項(xiàng)鏈和戒指。

布魯塞爾的原子塔

將化學(xué)之美宏觀展現(xiàn)在建筑之上的代表作之一就是布魯塞爾的原子塔。這個(gè)造型獨(dú)特的建筑位于布魯塞爾西北郊的海塞爾高地，被譽(yù)為“比利時(shí)的埃菲爾鐵塔”。

其設(shè)計(jì)構(gòu)思是將α鐵正方晶體結(jié)構(gòu)的模型放大1650億倍，采用了鐵在常態(tài)下的體心立方堆積的形式，塔的造型是一個(gè)正方體，八個(gè)代表鐵原子的巨大圓球位于正方體的八個(gè)頂點(diǎn)處，第九個(gè)圓球則位于正方體中心，鐵球之間依靠粗大的鋼管連接。