近日在最新一期的《科學(xué)》雜志上，一篇文章格外搶眼，甚至登上了本期封面。它由美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)機(jī)械工程系李玲助理教授及其團(tuán)隊(duì)發(fā)表，描述了一種名為“饅頭海星”的骨架。

骨頭由多孔碳酸鈣材料組成，其化學(xué)成分與我國(guó)使用的粉筆相似，但它不像粉筆那么脆弱，可以想象它一定有著非凡的結(jié)構(gòu)。 就像石墨和金剛石的區(qū)別一樣，雖然它們都是由碳組成，但由于結(jié)構(gòu)不同，它們的硬度也有巨大的差異。
研究表明海星骨是一種純天然、多孔、輕質(zhì)、性能良好的陶瓷材料，也是汽車、航空航天等制造業(yè)追求的理想材料。但遺憾的是，人類暫時(shí)還無(wú)法復(fù)制這種材料，可見(jiàn)大自然是最成熟的設(shè)計(jì)師，那么這種海星的骨骼表現(xiàn)究竟有多出色呢。

他們因?yàn)榭此平┯驳氖直酆屯瓤梢酝瑫r(shí)大幅度彎曲而引起了研究人員的注意，然后在掃描電鏡觀察下，研究人員發(fā)現(xiàn)在饅頭海星表面生長(zhǎng)著一排排排的小方解石晶體，也就是它們組成了海星的骨骼。這就是這些骨頭的真相，研究人員說(shuō)，這些致密而致密的微晶格形成了直徑只有幾毫米的“小骨頭”，而這些無(wú)數(shù)的小骨頭與軟組織相連，最終構(gòu)成了饅頭海星的整體骨架。
這使得海星的骨架類似于由單個(gè)方解石單晶雕刻而成的周期性晶格，具有近乎完美的兩尺度微晶格結(jié)構(gòu)。這樣饅頭海星可以靈活移動(dòng)，同時(shí)具有一定的硬度，既靈活又牢固，更神奇的是，當(dāng)微晶格斷裂時(shí)，還能阻止裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大。這是因?yàn)槲⒕Ц窠Y(jié)構(gòu)中含有很多晶格缺陷，抑制了裂紋在一定方向上的擴(kuò)展。

然而他們只是用3D打印技術(shù)制作了一個(gè)立方體模型，讓人們直觀地了解材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，它仍然只是塑料而不是碳酸鈣，遺憾的是以目前的人類技術(shù)，復(fù)制這種材料還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。所以我們需要認(rèn)識(shí)到，雖然很多人對(duì)動(dòng)物科學(xué)不屑一顧，但總會(huì)有人抓住機(jī)會(huì)創(chuàng)造歷史，這些看似不起眼的研究，或許會(huì)成為推動(dòng)人類進(jìn)步的動(dòng)力。