從碳酸鈣到陶瓷，微結構研究發現脆性材料高、強、韌的另一面！
最近的物理學網站（phys.org）發表了一篇由美國國家科學院供稿的研究成果，關于碳酸鈣等脆性材料在應力作用下的行為，從而開發出可應用于航空航天的包括泡沫陶瓷在內的結構材料。
粉筆是典型的碳酸鈣制品，脆性大，易斷裂；而像墨魚骨等許多海洋生物結構材料同樣是碳酸鈣為主要成分，但卻具備輕量化、堅固、高韌的優異特性。李凌（Ling Li）教授帶領研究團隊重點研究了墨魚骨的內部微結構，發現其具備特有的空腔間隔優化結構。也正是這種結構，使墨魚骨很輕便，并且可以通過調整氣體和水分比例，下潛深達600米之多而仍能承受其高壓。
研究團隊利用阿貢國家實驗室的高強X射線照射墨魚骨并生成高分辨圖像，基于同步加速器的微型計算機斷層攝影對其微結構三維表征，并對墨魚骨進行壓縮試驗，研究其載荷下的完全變形和斷裂過程，從而揭示了墨魚骨的空腔間隔優化結構的剛度和損傷極限等的設計。
區別于夾層結構，墨魚骨的微結構顯示由波紋梯度的波浪形“墻壁”支撐，而不是支柱支撐，也正是因此，墨魚在受到獵食動物攻擊時，不會瞬間遭遇災難性的后果，為自己爭取更多逃命的機會。這種微結構受力破裂伴隨著致密化過程，受損腔體壓實可以吸收大量機械能，從而保護其他腔體的完整。墨魚骨的優化之處還在于，它平衡了剛度和能量吸收的最佳平衡點，避免了剛性過低或結構過于脆弱的尷尬。而這樣的結構在開發航空航天耐高溫泡沫陶瓷材料上很有幫助，畢竟陶瓷的化學穩定性、熔點都使其更具備應用潛力。