北京
你聽說過一塊骨頭既能承重又能感知光線嗎？材料科學家Ling Li起初也沒往這方面想，他的實驗室原本只想搞清楚海星怎么用脆弱的碳酸鈣造出又輕又韌的骨架。
“我們研究海星，是為了理解自然界如何創造既堅固又輕量的多孔骨骼材料，”Li回憶說，“結果卻在海星腕尖發現了嵌入的透鏡狀結構。”這個偶然的發現，讓整個研究拐了個彎。
隨后發表在《美國國家科學院院刊》上的論文揭示，海星 Protoreaster nodosus 的骨骼中含有特殊的礦物結構，能引導并聚攏光線。換句話說，大自然似乎演化出了一套方案，把力學支撐和光學傳感塞進了同一套材料系統里。Li承認發現純屬意外，但轉念一想，這種多功能性在自然界中恰恰是刻意為之且理所當然的。
“天然材料常常需要同時兼顧好幾件事，”Li解釋，“它們要提供結構支撐、防護、感知等功能。我們研究這些系統的設計，然后提取背后的原理，用來啟發未來的工程材料。”他列舉的方向包括輕質抗沖擊結構、能自我感知損傷的智能材料，以及面向航空航天、運輸和防護的結構化材料。
在棘皮動物家族里，海星和它的親戚海膽、陽遂足一樣，都用碳酸鈣打造骨骼。這種礦物輕便又常見，但天生很脆，做成多孔后往往更加脆弱。然而海星反其道而行，骨架高度多孔，卻保持著強度與韌性，能扛住海洋生活的折騰。Li團隊最初就是想破解這種奇特骨骼架構的奧秘，并因此鑒定出一種獨特的雙尺度微晶格結構，相關成果還登上了《科學》雜志封面。正是在對腕尖做高分辨率成像時，他們才注意到那些光滑的透鏡狀凸起，嵌在礦物骨架之中。
特別聲明：以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布，本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
