蘑菇类食品中的涌现对称性

《Extreme Mechanics Letters》:Emergent symmetry in mushroom-based foods

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月20日 来源:Extreme Mechanics Letters 4.5

编辑推荐:

   摘要基于蘑菇的食物呈现出由各菌丝网络构成的各向异性纤维状微观结构,代表了结构软物质中的一个独特类别。这些材料为探究一个基本的力学问题提供了契机:各向异性结构是否意味着各向异性的本构对称性?本文将定向拉伸、压缩和剪切实验与自动化模型发现和感官评价相结合,研究了三种具有不同微观结

  

摘要

基于蘑菇的食物呈现出由各菌丝网络构成的各向异性纤维状微观结构,代表了结构软物质中的一个独特类别。这些材料为探究一个基本的力学问题提供了契机:各向异性结构是否意味着各向异性的本构对称性?本文将定向拉伸、压缩和剪切实验与自动化模型发现和感官评价相结合,研究了三种具有不同微观结构架构的蘑菇基食品:菌丝体、子实体和蛋白质-菌丝体混合料。我们表明,这三种材料表现出不同程度的方向性组织,但涵盖了广泛的本构对称性类别,从强烈的各向异性行为到有效的各向同性行为。感官评价显示出类似的渐进趋势,而感知的纤维度与方向性刚度基本无关。自动化模型发现仅在数据需要时引入纤维依赖的不变量,并从实验中直接确定支配性的对称性类别。我们的结果表明,仅凭外观无法唯一确定材料对称性;相反,本构对称性取决于微观结构的统计相关描述符。这些发现确立了蘑菇基食品作为研究结构软物质中涌现对称性的模型系统,并提供了一种从实验数据中直接发现本构对称性的通用框架。
我们的源代码、数据和示例可在以下地址获取:https://github.com/LivingMatterLab/AI4Food。

章节片段

附录

在本研究中,我们测试了三种基于真菌的材料:菌丝体、子实体和蛋白质-菌丝体混合料。这些材料来源于商业可售产品(Meati Foods,科罗拉多州博尔德;OMNI,纽约;Beyond,加利福尼亚州埃尔塞贡多),但我们在此仅按其结构来源进行指代,以强调其通用性。我们在两个正交方向上测试每种材料:面内方向(平行于牛排平面)和穿面方向(垂直于平面)(

CRediT作者贡献声明

Skyler R. St. Pierre:撰写——审阅与编辑,撰写——初稿,可视化,验证,软件,方法论,调研,形式化分析,数据整理,概念设计。Thibault Vervenne:撰写——审阅与编辑,可视化,验证,软件,方法论,调研,形式化分析,数据整理,概念设计。Ethan C. Darwin:撰写——审阅与编辑,可视化,验证,软件,方法论,调研,数据整理。Ellen Kuhl:撰写

利益冲突声明

作者声明不存在已知可能影响本文所报告工作的竞争性经济利益或个人关系。

致谢

作者感谢Chaudhuri实验室提供冷冻切片机和显微镜的使用。本研究得到了美国国家科学基金会研究生奖学金、斯坦福DARE奖学金、比利时弗拉芒研究基金会FWO奖学金 SB1SE2123N、斯坦福Bio-X研究生奖学金、斯坦福Doerr可持续学院加速器、斯坦福Bio-X研究基金、美国国家科学基金会CMMI资助 2320933以及欧洲研究理事会高级资助 101141626的支持。
Skyler R. St. Pierre|Thibault Vervenne|Ethan C. Darwin|Ellen Kuhl
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号