美國麻省理工學(xué)院（MIT）的科學(xué)家的一項(xiàng)最新研究,，首次揭開了骨骼的納米結(jié)構(gòu)和機(jī)械屬性,。該發(fā)現(xiàn)使人們對(duì)骨骼吸收能量機(jī)制有了新的認(rèn)識(shí)，并為新型骨骼材料的開發(fā)奠定了基礎(chǔ),。研究成果5月21日在線發(fā)表于《自然—材料學(xué)》（Nature Materials）上。
領(lǐng)導(dǎo)該研究的是MIT材料科學(xué)與工程系副教授Christine Ortiz，通過在納米尺度上對(duì)骨骼的基本構(gòu)建材料——含有礦物納米顆粒的膠原蛋白進(jìn)行了深入的研究,，科學(xué)家揭示了骨骼強(qiáng)度和韌性變化的根源。利用原子力顯微鏡（molecular force probe）的微小探針進(jìn)行探測(cè),，Ortiz和同事得到了納米尺度上脛骨硬度的二維等值曲線彩圖,，其原理類似于地理學(xué)上的等高線。
研究人員發(fā)現(xiàn),，即使在2微米如此之小的范圍內(nèi),，骨骼的機(jī)械性質(zhì)也會(huì)有很大差異。進(jìn)一步的研究表明,，微小尺度上硬度的不均勻性不但不會(huì)影響骨骼的韌性,，而且與均質(zhì)材料相比,，更有利于能量的吸收。Ortiz說,，“發(fā)現(xiàn)如此美妙和復(fù)雜的模式讓我十分驚訝,。”這一發(fā)現(xiàn)無疑將促進(jìn)新型仿骨骼結(jié)構(gòu)材料的誕生。
原始出處:
Nanoscale heterogeneity promotes energy dissipation in bone
Kuangshin Tai, Ming Dao, Subra Suresh, Ahmet Palazoglu, Christine Ortiz
SUMMARY: Nanomechanical heterogeneity is expected to influence elasticity, damage, fracture and remodelling of bone. Here, the spatial distribution of nanomechanical properties of bone is quantified
Nature Materials (21 May 2007) (21 May 2007) Article
