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慧正資訊：由于人們對骨骼如何保持強度有了新的認識，因此未來有一天我們可能會看到受骨骼啟發研發的材料用于生產更耐用的產品，例如飛機機翼。此外，這些發現還可能導致對骨質疏松癥等疾病進行更好的治療。
骨骼的格狀內部結構通常由垂直的板狀支柱網絡以及在它們之間延伸的較細的水平桿狀支柱網絡組成。當骨頭一次全部承受一個單一的重負荷時，很大程度上取決于垂直支柱的密度來決定它是否會斷裂。以前，人們曾認為水平支柱對骨強度的影響很小。
然而，利用計算機模型，康奈爾大學的研究人員最近發現，水平支柱的密度越高，骨頭在斷裂之前隨時間推移所承受的較小載荷循環的數量就越多 –這就是其長期疲勞壽命。
首席科學家Christopher J. Hernandez表示：“如果考慮某物可以承受多少個低振幅負載，那么這些小的橫向傾斜支柱就很重要。當人們衰老時，他們首先會失去這些水平支柱，從而增加了骨骼因多個周期性載荷而斷裂的可能性。”
為了對計算機模型數據進行物理測試，研究人員以3D方式打印了多種受骨骼啟發的聚氨酯聚合物材料的樣品，然后對其進行了反復的加載循環。發現通過增加水平支柱的厚度，材料的疲勞壽命可以增加多達100倍。
現在該團隊希望他們的發現可以啟發人造材料，這些材料在其整個使用壽命中能夠更好地承受多種載荷。Hernandez指出，航空航天材料就是一個很好的例子，他表示：“飛機機翼在每次飛行中都會承受數千次載荷。”
這項研究在最近發表在《美國國家科學院院刊》上的一篇論文中進行了描述。該研究還可能有助于指導退行性骨疾病的治療方法的開發。
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