松質骨的啟示—“外酥里軟”的強硬材料
材料牛注:具有特殊結構的海綿狀松質骨有新性能啦!外硬內軟的結構使其在修復過程有著重要的作用。即使在產生裂紋后仍能繼續服役。
美國康奈爾大學的研究人員發現了具有獨特性能的松質骨,即關節附近的骨頭和脊椎骨。在斷裂、治療及恢復它的結構后,松質骨依然能夠保持它原有的強度。大部分的人造材料在產生裂縫后強度會大打折扣,然而松質骨卻不會。這是為什么呢?研究員Christopher Hernandez在一個新聞發布會上解釋到:“松質骨有著相對立的兩面,表層柔軟,內部硬而脆。”這種特殊的結構,在材料的修復過程起著至關重要的作用。
近期,關于松質骨及其修復特性研究的論文已經被發表在PNAS期刊上,康奈爾大學生物醫學工程方向的研究生Ashley Torres是該篇文章的第二作者,他表示:“從工程學的角度看,那并不完全是我們所需要的。但是,這種材料允許其在產生裂縫后繼續服役。”通過對這種海綿狀松質骨的分析,松質骨中的裂縫會沿著最不容易受到傷害的方向,而且一般出現在結構上必不可少的區域。這使得松質骨能夠迅速恢復它的結構。
先前,研究人員認為泡沫狀的松質骨只是簡單地用于吸收振動沖擊波。現在,因為松質骨的修復功能,其不僅很有可能被納入到加工制造業,而且對于治療和預防骨質疏松癥也有一定幫助。
感謝材料人編輯部糯米提供素材
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