海星啟發新型材料結構 機器人產業有望受惠

德國生物結構研究團隊受到海星錯綜複雜骨骼體系的啟發，利用先進電腦斷層掃描、計算建模與圖片分析，解析了海星的組織架構，並仿照出一種具4D功能、靈活且穩定的變形結構，可以支援機器人、航空和醫療設備。

編譯／曲姵蓉

德國生物結構研究團隊受到海星錯綜複雜骨骼體系的啟發，利用先進電腦斷層掃描、計算建模與圖片分析，解析了海星的組織架構，並仿照出一種具4D功能、靈活且穩定的變形結構，可以支援機器人、航空和醫療設備。

根據報導，德國布萊梅應用科學大學生物結構和仿生學工作組研究發現，海星骨骼中的複雜3D結構和聽小骨體系非常穩定，能透過膠原纖維連接成內骨骼，這種堅固但簡單的結構讓海星能以最少能量消耗維持各種身體姿勢。他們3D列印了熱塑膠網，利用矽橡膠夾克或真皮等材質模仿海星的聽小骨和膠原組織，新型材料結構具有自鎖、連續彎曲、自我修復和形狀記憶功能。

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形狀多變且能自我修復

研究團隊受到海星啟發將其結構設計成平滑且能彎曲的形狀，同時也重現了海星的自癒能力，當材料加熱到熱塑性塑膠熔點以上時，材料會流動並熔融，有效修復受損結構。

「節能變形」關鍵一步

專家認為海星的骨骼組織極其複雜，是一個很穩定的體系，因此他們利用先進技術解析其中的秘密，首次展示海星骨骼中的複雜3D結構和聽小骨體系，實現「節能變形」的重要一步。

汽車航空醫療等受惠

專家也強調，此款新型結構能運用於汽車座椅，根據人的身體調整形狀，也能用於手術工具材料，以微創形式侵入人體，減少手術傷口癒合時間，並在手術部位快速擴展和重塑。就連機器人和太空站結構都能受益，打造柔軟多變但又穩定的機械手臂。

資料來源：Interesting Engineering

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