Simulación del crecimiento de tallos usando optimización topológica

Abstract

Actualmente los ingenieros se están basando en observaciones de la naturaleza para realizar nuevos diseños. El estudio del funcionamiento de los cuerpos de plantas y animales ha requerido de su modelado y simulación, sin embargo, existen modelos nacidos de problemas de ingeniería que pueden llegar a usarse para tal propósito. Este artículo muestra cómo la optimización topológica, modelo matemático creado para optimizar el diseño de elementos estructurales, puede ser aplicado para modelar y simular la forma en que crece el tallo para cumplir su función de brindar soporte a las hojas y demás organos superiores de una planta.

Engineers are currently resorting to observations of nature for making new designs. Studying the functioning of bodies of plants and animals has required them to be modelled and simulated; however, some models born from engineering problems could be used for such purposes. This article shows how topological optimisation (a mathematical model for optimising designing structural elements) can be used for modeling and simulating the way a stem grows in terms of carrying out its funtion of providing support for the leaves and a plant's other upper organs.