柔性约束中生长丝状体的形态发生

节省空间的设计是生物系统和现代技术器件开发中的共同要求。许多生物体将其聚合物链、丝状体或膜动态地包装在可变形囊泡或软组织（如细胞壁、绒毛膜和芽）内部。令人惊讶的是，关于柔性约束中因生长而产生的形态发生知之甚少——这或许归因于填充材料与可扩张腔体之间非线性反馈所带来的巨大复杂性。在此，我们通过实验和模拟展示了几何和材料属性如何导致弹性丝状体在生长远超其所在柔性薄片的平衡尺寸时产生多种形态。根据摩擦力、薄片柔韧性和厚度，我们识别出由分岔产生的四种不同形态相，并给出了相应的相图。提出了四个量化这些相之间转变的序参量。