微觀結(jié)構(gòu)不同，哪怕是相同材質(zhì)，其理化性質(zhì)也大不相同。這在材料界早已成為通識(shí)，毫不新鮮。但是，碳酸鈣材質(zhì)的可防彈材料還挺新鮮，不是么？

南加州大學(xué)和加州大學(xué)歐文分校的科學(xué)家們的這項(xiàng)發(fā)明發(fā)表在（Advanced Materials）先進(jìn)材料期刊，論文合著者，南加州大學(xué)工程師Qiming Wang介紹，“事實(shí)上，這種材料比珍珠層而言能夠吸收更多能量，不僅是天然珍珠母，還有現(xiàn)有的人造材料，它可以用于開(kāi)發(fā)防彈衣，因?yàn)樘妓徕}非常輕便，而這種結(jié)構(gòu)下，它能夠消耗子彈的能量，它甚至可以成為飛機(jī)和機(jī)器人的結(jié)構(gòu)材料。”

發(fā)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)還要從螳螂蝦說(shuō)起。看過(guò)螳螂蝦捕獵視頻的人，還有接觸過(guò)它的漁民都知道它的厲害，它那兩個(gè)錘子狀的前肢可以輕易敲碎捕捉它的手指，還有螃蟹的鉗子，更甚至于貝類的殼。而它自身能夠承受由此帶來(lái)的嚴(yán)重壓力，正因?yàn)樗奈⒂^結(jié)構(gòu)，它不是像珍珠層一樣層層堆疊，而是幾乎像DNA螺旋結(jié)構(gòu)一樣，當(dāng)受到壓力時(shí)，其結(jié)構(gòu)中的任何裂縫都會(huì)以扭曲的方式傳播，從而將能量消散在整個(gè)材料中。

研究人員利用聚合物3D打印出一個(gè)簡(jiǎn)單的晶格結(jié)構(gòu)，再將該結(jié)構(gòu)浸入一種利用微生物生長(zhǎng)出碳酸鈣的溶液中，附著在晶格上的細(xì)菌分泌的酶可以使尿素和鈣離子反應(yīng)生成碳酸鈣，當(dāng)晶格被填滿后，這種超硬材料便完成制備。這個(gè)過(guò)程被研究人員稱之為“大自然的3D打印”。

對(duì)于該項(xiàng)發(fā)現(xiàn)，普渡大學(xué)正在研究3D打印建筑材料的Pablo Zavattieri評(píng)價(jià)，“這是一種未來(lái)的制造業(yè)模式，這么認(rèn)為的人不在少數(shù)”，其優(yōu)點(diǎn)在于傳統(tǒng)制造中，材料消耗和損傷很難挽救，但如果通過(guò)自然生長(zhǎng)進(jìn)行生長(zhǎng)修補(bǔ)就是另一回事。目前，受限于條件控制和生長(zhǎng)速度等因素，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)的應(yīng)用拓展仍需完善。

編譯 YUXI