據外媒報道，從下一代防彈衣到治療結核病的新方法，海綿為科學界提供了很多東西，現在我們看到它們如何激發出更強更輕的摩天大樓和橋梁。哈佛大學的工程師們已經展示了一種基于這些海洋生物的玻璃狀骨骼的新型承重結構，他們說這種結構比目前的解決方案強20%以上。

對角格架構是典型的有蓋橋梁的骨干，由輕質和便宜的材料建造，利用緊密排列的對角梁來均勻地分散載荷。工程師們從19世紀初就開始使用這種方法，這種技術也被用來支撐高樓大廈，甚至是你在當地家庭裝修商店里可以找到的金屬儲物架。但哈佛大學的團隊認為還有改進的空間。

“它能完成工作，但它不是最佳的，導致材料的浪費或冗余，以及我們可以建造多高的上限，”該研究的第一作者Matheus Fernandes說?！巴苿舆@項研究的主要問題之一是，從材料分配的角度來看，我們是否可以讓這些結構更有效率，最終使用更少的材料來達到同樣的強度？”

來自哈佛大學工程師與應用科學學院（SEAS）的Fernandes和他的合作者已經研究了二十多年的海洋海綿的骨骼系統，并在一種被稱為Euplectella aspergillum的物種中發現了一些新的潛力。

這種玻璃海綿的骨架依靠復雜的棋盤式圖案，由對角線支柱連接到底層的方形網格，形成一個堅固的結構，支撐著生物的管狀身體?！拔覀冄芯亢＞d骨骼系統的結構-功能關系已經超過20年了，這些物種不斷給我們帶來驚喜，”研究作者James Weaver說。

科學家們創造了這種骨骼結構的人工版本，并通過模擬和實驗，將其作為承重結構的性能與今天通常使用的網格幾何結構進行了比較。這種受海綿啟發的架構勝過了所有的架構，在不需要額外材料的情況下，結構強度提高了20%以上。

“我們的研究表明，可以利用從海綿骨骼系統研究中獲得的經驗教訓來構建幾何優化的結構，以延緩彎曲，這對改善現代基礎設施應用中的材料使用具有巨大的意義，”研究作者Katia Bertoldi說。

該團隊表示，這種架構提供了 “給定數量的材料的最高抗彎曲性”，開啟了一些令人興奮的可能性。這可能包括新的橋梁、建筑，甚至是更有效利用材料的飛機和航天器。

“在許多領域，如航空航天工程，結構的強度重量比是至關重要的，”Weaver說?！斑@種生物啟發的幾何結構可以為設計更輕、更強的結構提供路線圖，以滿足廣泛的應用需求?！?/span>