據(jù)外媒New Atlas報(bào)道，珊瑚礁等一些自然有機(jī)體具有驚人的適應(yīng)能力，能夠適應(yīng)不同程度的壓力，在需要時(shí)利用附近的礦物質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固。約翰斯·霍普金斯大學(xué)的科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里成功地復(fù)制了這種適應(yīng)性礦化過程，展示了一種新型的材料，這種材料可以在施加更多的力時(shí)改變其硬度。

人類的骨骼是一種能夠調(diào)節(jié)自身結(jié)構(gòu)構(gòu)成的天然材料的一個(gè)例子，它通過細(xì)胞信號(hào)從周圍的血液中添加礦物質(zhì)。珊瑚礁也能以類似的方式發(fā)揮作用，在可能受到最大海洋力量的區(qū)域增加礦物質(zhì)，作為生存的手段。

約翰斯·霍普金斯大學(xué)大學(xué)的研究人員著手開發(fā)一種能夠以類似的方式工作的材料，引入額外的礦物質(zhì)作為對(duì)額外應(yīng)力的反應(yīng)。這要從能夠?qū)?a target="_blank">機(jī)械力轉(zhuǎn)化為電荷的聚合物薄膜說起，這種薄膜可以將機(jī)械力轉(zhuǎn)化為電荷，而電荷與它們所承受的壓力成正比。然后，這些薄膜被放置在一種模仿血漿離子濃度的液體中。他們的想法是，變化的電荷可以作為信號(hào)，就像骨骼用來召喚加固劑一樣，使礦物質(zhì)在表面形成。

研究人員在材料表面的一端固定了一個(gè)旨在增加應(yīng)力水平的光束。結(jié)果是，材料受力較大的部分在表面積聚了更多的礦物質(zhì)，礦物質(zhì)的高度與施加的應(yīng)力成正比。

"我們的發(fā)現(xiàn)可以為一類新的自我再生材料鋪平道路，這種材料可以對(duì)受損部位進(jìn)行自我修復(fù)，"該研究的高級(jí)作者Sung Hoon Kang說。

通過改變離子液體的成分，研究人員還發(fā)現(xiàn)他們可以控制在材料上形成的礦物質(zhì)的種類，可能賦予它更大的通用性。該團(tuán)隊(duì)想象著這種材料的各種用途，包括作為支架來促進(jìn)骨病治療或牙科護(hù)理用的樹脂。Sung Hoon Kang表示："想象一下，在不需要檢查和維護(hù)的情況下，在施加高力的地方，可以自我加固的植骨體或牙橋。它將使種植體和牙橋更安全，并發(fā)癥、成本等最小。"

該研究發(fā)表在《先進(jìn)材料》雜志上。