自然界的材料都是經(jīng)過數(shù)百萬年進化至今，只有最成功的才能夠留存下來。所以天然的材料往往具有良好的機械性能。柚子的抗沖擊性能就是一個很好的例子。

　　柚子是最大的柑橘類的水果，它的直徑在15~25cm之間，重量可以達(dá)到6kg。即使從10m的高處落下，柚子的外表面也幾乎看不出明顯的傷痕。

　　柚子皮的獨特結(jié)構(gòu)使它可以承受高達(dá)數(shù)千牛頓的沖擊力，并且吸收大量的能量。它主要由兩種不同的生物組織構(gòu)成：含有皮脂腺的外表皮，以及大部分的白色的海綿狀中間皮。如果能夠把這樣的組織結(jié)構(gòu)特征移植到工程材料當(dāng)中，就可以制備輕的、并具有高抗振性能的更加安全的工程部件。

　　在一項德國鑄造研究院同弗萊堡大學(xué)生物系以及柏林技術(shù)學(xué)院合作的項目中，研究者們就致力于把柚子皮中的結(jié)構(gòu)特征移植到工程材料上。

　　對柚子皮的結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)從柚子外皮部分到中間皮部分其密度是一個逐漸變化的過程。我們無法把致密的外皮與蜂窩狀的中間皮清楚地區(qū)分開。這種漸變的組織也就避免了在組織成分、結(jié)構(gòu)以及機械性能上的突變，從而降低了在收到?jīng)_擊時發(fā)生組織撕裂的可能性。

　　因為金屬具有良好的加工性能及機械性能，所以成為研究者們首選的實驗材料。對材料的加工必須一方面要獲得均勻的多孔結(jié)構(gòu)，而且還要保證給與鑄造工藝一定的自由度，從而將不同級別的結(jié)構(gòu)有機地結(jié)合起來。

　　例如：分級的空洞、二次空洞、纖維以及復(fù)合結(jié)構(gòu)。通過對熔模鑄造工藝進行一定的改造，研究者們比較理想地達(dá)到了上述的各項要求。

　　鑄造實驗表明所選擇的合金材料可以很好地制備成為仿生結(jié)構(gòu)?？傮w來講，該項目的成果為仿生多級結(jié)構(gòu)的發(fā)展提供了一個良好的基礎(chǔ)。關(guān)于更多鑄造資訊請登錄中國鑄造網(wǎng)