二维有序细丝扭绞束中的拓扑缺陷

绳索、缆绳和束中的细丝扭绞组件是宏观材料以及生物体细胞和组织中广泛使用的基本结构元素。我们发展了扭绞细丝束独特的非线性弹性性质，这些性质源于二维线序材料的通用特性。连续弹性理论揭示了束扭绞引起的弹性应力与薄弹性片中正曲率引起的弹性应力之间的形式等价性。这些几何诱导的应力可以被晶格堆积中的五重向错缺陷屏蔽，我们预测了与圆柱束中整数个向错相关的离散谱弹性能量基态。最后，我们表明弹性能量基态对横截面中的缺陷位置极其敏感，偏离中心的向错会导致整个束屈曲，形成全局扭曲的构型。