厉害了word骨膜

材料牛注：我们的骨骼每天都在不断地运动，承受着很大强度的冲击，是一种特殊的材料赋予了骨骼如此优异的力学性能，那就是骨膜，它具有非常好的弹性和特殊的智能应力-应变性能。目前，澳大利亚新南威尔士大学的科学家们实现了对骨膜的首次模拟，通过提花织布机编织了一系列智能织物，其可能的应用范围涵盖了几乎所有领域，该研究团队已经申请了多国专利。不得不说，这是一项很厉害的技术。

骨膜是覆盖在大多数骨骼表面的一种软组织薄膜，是由胶原蛋白、弹性蛋白和其他结构蛋白组成的一种复杂的物质。它是一种优异的弹性材料，赋予了骨骼抵御高强度冲击的能力。现在，第一次有研究人员模仿它的性能，制备了一种“智能”织物，可以作为研究那些应用于如安全、交通、医药等各个领域的先进功能材料的基础。

澳大利亚新南威尔士大学（UNSW）的生物医学工程师们在Melissa Knothe Tate教授的领导下，首先绘制了骨膜复杂的组织结构图，接着在电脑上将其3D可视化，并使用最先进的电脑提花织布机将该组织的关键组分放大，构建了概念论证原型。

由于胶原蛋白和弹性蛋白的纤维太小，无法用织布机进行编织，该研究团队用弹性材料模拟弹性蛋白，用丝绸模拟胶原蛋白，从而将它们进行了“放大”。然后模拟骨膜的斜纹编织图案，采用“弹性蛋白”和“胶原蛋白”的特定的组合纺织了一系列样品原型。测试结果表明，这些样本具有和骨膜相近的力学性能。

“我们得到了一系列具有骨膜的智能应力-应变性能的纺织样本原型，”Knothe Tate教授说道，“同时我们也验证了使用这项技术进行其他纤维纺织的可行性。”

研究人员表示，随着概念验证的成功，他们现在准备生产可以用在各个领域的织物原型，从可以抵御高压的防护服，到用于深静脉血栓的“智能”压缩绷带。一家轮胎制造商还提议利用钛的织物制备更薄、更强、更安全的新一代钢带子午线。

但是，该研究团队真正关注的还是这项技术在医学领域的应用，目前他们正在申请澳大利亚、美国和欧洲的专利。“我们更长远的目标是在实验室里编织出生物组织——也就是人体组织——用于替换和修复人体受损的关节，以期达到骨膜的生物学性能、构建作用和机械性能。”该研究的第一作者和生物医学工程博士Joanna Ng说道。

在澳大利亚国家卫生和医学研究委员会（NHMRC）的发展基金的资助下，该团队在未来三年内将会继续他们的研究，并与克利夫兰医疗中心以及悉尼大学的Tony Weiss教授合作，致力于用于临床前研究的骨植入物的发展和商业化。

原文链接：Bone membrane inspires fabric with smart stress-strain properties.

文献链接：Scale-up of nature’s tissue weaving algorithms to engineer advanced functional materials.

本文由材料人编辑部丁菲菲提供素材，黄亚编译，点我加入材料人编辑部。

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