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上一篇将视线投向微观世界，可以改变我们对事物的认知。科技的革新往往基于新材料的发现，大自然中千奇百怪的生物激发了科学家们的灵感。下面介绍几种新材料及其灵感之源。
纳米聚合物
通常情况下，像海参等水生软体动物在受到威胁时会变得全身僵硬。这是因为海参可以分泌出使纤维变硬的化学物质，其柔软基质中的胶原纤维网就会变得僵硬。
这种由柔软到僵硬的转变给美国凯斯西储大学一个科研团队带来了灵感。他们研制出一种具有相似性能的材料。这种仿照海参研制出来的材料遇水会由硬变软。
纳米聚合物由极小的纤维素纤维填充坚韧的聚合物基质构成，遇水时纤维素纤维会形成氢键充满基质，从而使这种复合材料由硬变软。
植入式神经电极在植入过程中需要其保持僵硬，而植入完成后又需要其保持柔软，因此，这种材料将来有可能作为植入式神经电极用于人体。
（图①：电子显微镜扫描显示出有自适应机械性能的仿生纳米聚合物的刺激反应）
玻璃海绵
在深海中，有一种海绵动物的骨骼居然是由玻璃构成的。这种深海海绵动物被称为阿氏“偕老同穴”（Venus' Flower Basket）。它们看起来轻盈脆弱，实则却无比坚韧，其玻璃骨骼比某些水泥还坚固，能承受住海底几千磅的压力。
美国哈佛大学威斯研究所的艾森贝格分析了玻璃海绵的分子结构。正是这种分子结构使得玻璃海绵不仅如此坚固还能利用到海底发光细菌产生极少的光。海绵构建模块采用了与土木工程同款的晶格结构，只不过要小很多。层状铺就的玻璃结构不仅更加坚固，还能传输光线。
世界各地的科学家都在模拟海绵动物长长的、矿化的骨针结构。德国的一个科研小组已经研发出一种仿生骨针，是由方解石纳米晶体做成，长长的且富有弹性的附器。
（图②：“偕老同穴”，一种深海海绵动物，由天然玻璃构成，每一股玻璃都由多束玻璃纤维组成，就像钢筋混凝土一样。玻璃编制成的小方格的边长都是2毫米。）
石鳖的超刚强“牙齿”
石鳖是一种海生软体动物，属于多板纲中原始类型的贝类。石鳖的牙齿长相惊人，能嚼碎石头，还能刮下岩石上的海藻，从中汲取养分。
美国西北大学的约斯特仿照石鳖古怪的、能自动磨锐的球根状牙齿改良了人造骨材料。同时，他还研究了有机蛋白质维持无机骨齿矿物增长的原理。
美国加利福尼亚大学的凯瑟鲁斯也在研究另一种石鳖的牙齿。橡胶靴石鳖，是体型最大，长像奇特的软体动物，它的一大排牙齿与其它石鳖的形状不同，却同样能嚼碎石头。凯瑟鲁斯发现，橡胶靴石鳖的牙齿里含有磁铁矿，也正是这种磁铁矿使得它的牙齿超级刚强且有磁性。
通过实验了解石鳖牙齿中含有磁铁矿的原因后，凯瑟鲁斯致力于开发与此相似的用于制作太阳能电池和锂离子电池的矿化材料。
（图③：“橡胶靴石鳖”的牙齿。）
超强力胶水
任凭潮涨潮落，贻贝（俗称海虹）总能稳稳地扒在光滑的岩石上，它们的秘诀就是分泌大量强力黏合剂。科学家因此想要研制出与之粘力相当的黏合剂。
双壳类动物所分泌的滑腻的蛋白质，凝固后便成为螺旋状的防水黏合剂。贻贝的螺纹则受突出来的瘤状含铁蛋白质的保护。粘性混合物前端的蛋白质中苯丙氨酸的含量很高，这种氨基酸使粘性混合物得以迅速干化并牢牢黏在光滑的岩石表面上。
科学家将这种氨基酸加入现有的人造贻贝黏合剂中，用于修复胎膜和动脉，密封其它超强力胶水都黏不住的地方，测试其性能。
在美国科学促进会年度会议上，科学家们对贻贝胶进行了讨论。议题包括：有可能削弱贻贝粘着能力的环境因素、改进现有人造贻贝胶的方法以及将这种生物胶用于药物输送和外伤修复等方面的可能性。
（图④：人造贻贝黏合剂的分子图。）
超疏水材料
荷叶上的小水滴不但不会被吸收，反而会越聚越大，这是因为水的表面张力较高，而荷叶凹凸不平的表面具有防水性。当然，荷叶不仅具有疏水性，而且还能自行清洁，这正是外部建筑用漆、喷涂涂料和建筑物外墙等材料极好的模仿对象。
美国乔治亚理工学院的研究人员借此灵感，设计出了用于硅光电池的涂层。他们模仿荷叶粗糙的表面，利用不同的酸液在这种涂层上蚀刻出锥形突起，或称之为金字塔结构，并用纳米金粒子控制这些锥形突起的大小。
这样一来，硅光电池保持清洁及吸收光的能力都有显著提高。
（图⑤：利用氟化氢或双氧水溶液，仅1分钟内就能在硅上刻出这些锥形结构。刻出的锥形结构存在着极微小的纳米级差异。）
结构彩虹色
某些昆虫绚丽的色彩并非源自色素，而是由许多排列有序的、细小的反光结构造成的。甲壳虫和蝴蝶身上闪闪发亮的翅膀就是生物光子晶体和堆叠而成的纳米光反射层造成的，而与黑色素无关。
科学家研究出一种仿造这种纳米层的方法：给物体加一层涂料，再制作一个可打印的模具即可。具体做法就是在玻璃上刻下使蝴蝶翅膀闪闪发光的反射结构，或者将这种反射结构加入到荧光颜料、变色颜料甚至是防伪加密装置中。
（图⑥：加了仿造涂层的蝴蝶翅膀表面放大图。）
超韧力蛛丝
众所周知，蜘蛛丝拥有很强的柔性力量。此外，蜘蛛丝除了具有超强弹性和抗水性外，还具有粘性。蜘蛛网非常轻，但能毫不费力地挂在树上和卫生间的角落。许多蛛丝甚至比钢铁更强韧，已知的至少有一种蛛丝足以把行驶的火车拉住。
多年来，科学家们一直在努力制造合成蛛丝。现在，一家名为AM Silk的公司声称，其已经生产出了最强韧的人造蛛丝。这款被称为“生物钢”的人造丝是由大肠杆菌为原料生产的。公司希望将这种合成丝用作外科植入物及产品的包衣。还有人设想将其用于制造防弹衣和太阳帆。
太阳帆（也称为光帆）是使用巨大的薄膜镜片，以太阳的辐射压做为太空船推进力的一种计划。
（图⑦：人造蛛丝。）
毛刺钩搭扣
瑞士工程师米斯特劳在1941年意外地发明了维可牢。芒刺尾部细小的小勾激发了梅斯特拉尔的灵感。他设计出了一个结构与之相似的尼龙搭扣，能将两件物品绑在一起，且此过程可逆。就这样，维可牢（Velcro，一种尼龙搭扣名称）诞生了。
如今，超强扣件已经非常普遍了，熔不化，不水解，且每平方英寸足以承担80磅的重力。从鞋子到室内装潢品、汽车内部设计、航天飞机，可以算是无所不在。
（图⑧：维可牢。）
