Кіріспе

WeairePhelan structureSpace groupFibrifold notationCoxeter notationPmn (223) 2o[[4,3,4]+] Геометрияда WeairePhelan құрылымы - екі түрлі пішінді, бірдей көлемді көпіршіктердің идеалданған көбігін көрсететін үш өлшемді құрылым. 1993 жылы Денис Вир және Роберт Филан бұл құрылым Кельвин құрылымынан бұрын ең жақсы белгілі шешімге қарағанда, ең аз бет ауданы бар бірдей көлемді ұяшықтар арқылы кеңістікті кесу Кельвин проблемасының жақсы шешімі екенін тапты.

Сипаттама

WeairePhelan құрылымы Кельвиндікінен екі түрлі жасушаларды қолданатынымен ерекшеленеді, бірақ олардың көлемі бірдей. Келвин құрылымындағы жасушалар сияқты, бұл жасушалар комбинаторлық жағынан көпбұрышты пішіндерге тең. Бірі - пиритоэдр, төртбұрышты симметрияға ие бесбұрышты беттері бар (Th) ретсіз додекаэдр. Екіншісі - қысқартылған алты бұрышты трапецоэдр, екі алты бұрышты және он екі бес бұрышты беттері бар тетракайдекаэдр түрі, бұл жағдайда тек екі айна жазықтығы және роторефлексиялық симметрия бар. Келвин құрылымындағы алтыбұрыштар сияқты, жасушалардың екі түріндегі бесбұрыштар да сәл бүгілген. WeairePhelan құрылымының бетінің ауданы Кельвин құрылымынан 0,3% -ға аз. Тетракайдекаэдрлі жасушалар алты бұрышты беттері бойынша жасушалардың тізбегімен бетпе-бет байланысқан, үш перпендикуляр бағытта тізбектер құрайды. WeairePhelan құрылымына комбинаторлық түрде баламалы құрылымды бірлік кубтар арқылы кеңістікті плиткалау ретінде жасауға болады, олар шексіз шаршы призмаларға бетпе-бет қатарланып, тетрастикс деп аталатын өзара байланысқан призмалардың құрылымын құрайды. Бұл призмалар кубикалық плитканың төрттен бір бөлігін құрайтын кубикалық бос орындарды қоршайды; қалған үш төрттен бір бөлігі призмаларды толтырады, призма қабырғаларымен сәйкестендірілген бүтін тордан жарты бірлікпен ауыстырылады. Сол сияқты, тетрастикс құрылымымен бірдей симметрияға ие Уэйр-Фелан құрылымының өзінде жасушалардың 1/4 -і додекаэдр, ал 3/4 -і тетракаидкаэдр. WeairePhelan құрылымымен байланысты көпбұрышты бал аралы (бетін жалпақтау және жиектерін түзеу арқылы алынған) WeairePhelan құрылымы деп те аталады. Ол WeairePhelan құрылымы ашылғанға дейін белгілі болды, бірақ Келвин проблемасына қолдану назардан тыс қалды.

Физикалық жүйелерде

Тәжірибелер көрсеткендей, қолайлы шекаралық жағдайларда бірдей көлемді көпіршіктер өздігінен WeairePhelan құрылымына жиналады. Қосастырылған полиэдрлі бал арасы химиядағы кристалл құрылымының екі байланысты геометриясында кездеседі. Кристалл компоненттері полиэдрдің ортасында орналасқан жерде ол Франк-Каспер фазаларының бірі А15 фазасын құрайды. Кристалл компоненттері көпбұрыштың бұрыштарында орналасқан жерде ол "I типті клатраттық құрылым" деп аталады. Метан, пропан және көмірқышқыл газынан төмен температурада түзілген газ гидраттарының құрылымы су молекулалары WeairePhelan құрылымының түйіндерінде жатыр және олар сутекпен байланысқан, ал үлкен газ молекулалары полиэдрлі қауыштарда тұтқындалған. Кейбір сілтілі металл гидридтері силицидтер мен германидтер де бұл құрылымды құрайды, түйіндерде кремний немесе германий және қауыста сілтілі металдар болады.

Сәулет саласында

WeairePhelan құрылымы 2008 жылғы жазғы Олимпиада ойындары үшін "Су кубогы" Пекин ұлттық су спорт орталығы Тристрем Карфрейдің дизайны үшін шабыт болды.