ورقة الورق تتمزق حيث يتجاوز التوتر قوة التحمل. النسيج الطلائي، وهو طبقة خلوية تبطن أعضاءنا، يتصرف بشكل مشابه، لكن حتى وقت قريب لم تكن النماذج قادرة على إظهار كيف تنشأ التمزقات فيه. يصف نموذج القمم الكلاسيكي النسيج كشبكة من المضلعات المتلاصقة بإحكام، ويمنع الخلايا من الانفصال. أضاف باحثون يابانيون إلى هذا النموذج عملية واحدة تسمح للنسيج بالتمزق، ولأول مرة تتبعوا كيف يحدث ذلك بالضبط.
يقوم العمل على فكرة أن الخلايا مترابطة عند عقد، وهي القمم حيث تلتقي عدة تماسات. في الحياة العادية، يمكن للخلايا تبادل الجيران، وهذا ما يصفه انتقال T1: كما في رقصة يتبادل الشركاء الأماكن دون كسر الدائرة. لكن عندما يصبح التوتر عند القمة كبيرًا جدًا، يجب أن ينفجر الاتصال. قدم المؤلفون العملية العكسية T2-inverse: عند تجاوز العتبة، تنشطر القمة إلى ثلاث، ويتشكل بين الخلايا مضلع مغلق، وهو خلية زائفة لا تشارك في المرونة، بل تمثل فجوة، أي الفضاء الخارجي.
تمت محاكاة تمدد طبقة من سداسيات منتظمة بسرعة ثابتة، مع تغيير السرعة ووجود شق مبدئي. بدون T2-inverse، بقيت الطبقة سليمة عند التمدد حتى 50% بالسرعتين. مع العملية الجديدة، عند التمدد البطيء (سرعة 0.1) لم تنشأ تمزقات، ولكن عند التمدد السريع (0.5) ظهرت قمم توتر موضعية أدت إلى تفعيل T2-inverse. هذا أدى إلى تشكل فجوات وانفصال النسيج. أما إذا كان هناك شق مسبق في الطبقة، فحتى مع التمدد البطيء يتركز التوتر عند طرفه، مما يسبب T2-inverse وانتشارًا طبيعيًا للشق على مسار متعرج. بدون العملية الجديدة، كان التلف يسير على خط مستقيم غير طبيعي بسبب انتقالات T1.
النتيجة تعيدنا إلى ورقة الورق: الآن يمكننا رؤية أين ستمزق بالضبط إذا تجاوز التوتر قوة التحمل. يمكن تطبيق النموذج لدراسة التلف الميكانيكي للنسيج الطلائي، مثلًا أثناء التئام الجروح أو في هندسة الأنسجة، حيث من المهم التنبؤ بقوة الطبقات الخلوية. الخطوة التالية هي معايرة عتبة التوتر باستخدام البيانات التجريبية وتوسيع النموذج ليشمل الأنسجة ثلاثية الأبعاد.
عتبة الشد لتفعيل T2-inverse في النموذج تساوي 10.0، أي 10 أضعاف الشد الخطي لتماسات الخلايا. وهذا يعني أنه لتمزق النسيج يلزم شد موضعي قوي جدًا.