2020年，美国弗吉尼亚理工大学的机械工程助理教授李凌（Ling Li）和团队重点研究了墨鱼骨（海螵蛸）的内部微结构，发现其具备特有的空腔间隔优化结构，从而开发出可应用于航空航天的包括泡沫陶瓷在内的结构材料。最近该团队又以多节海星为灵感，通过研究这种不寻常的海洋物种复杂且高度有序的矿化骨骼系统，从而开发出一种全新的高性能轻质陶瓷复合材料。
论文链接：DOI: 10.1126/science.abj9472
蜂窝状固体（例如，泡沫和蜂窝）因其高机械效率和可定制的特性而广泛存在于自然和工程系统中。与金属和聚合物基材料相比，陶瓷可以更好地承受高温和腐蚀性环境，但它们的脆性往往使它们容易破损，这也是为什么陶瓷泡沫通常不用作结构部件。
该研究团队致力于通过研究天然轻质陶瓷结构，目标是开发新的材料设计原则，以解决陶瓷泡沫和建筑材料的机械弱点。本次发现多节海星的生物矿化骨架中具有晶格级结构梯度和位错的双尺度晶体共排列微晶格，结合生物方解石的原子级贝壳状断裂行为，大大提高了这种分层生物微晶格的损伤耐受性，从而为设计合成架构提供了重要的见解。
编译 YUXI
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