各个领域的技术发展都需要具有高强度和优越韧性的轻质材料。不幸的是，这些属性是相互排斥的；密度较低的材料较弱，更容易损坏，导致综合性能困难。因此，优化工程材料的力学性能至关重要；一种有前景的方法是通过深思熟虑的结构来实现目标特性。

受节状海星的启发，台湾清华大学Rong-Ming Ho展示了一种自下而上的方法，通过利用嵌段共聚物的自组装和相应的模板合成来制造具有金刚石结构的方解石单晶（CSC）。

文章要点

1）与节状海星类似，CSC 的金刚石结构会产生脆性到延性的转变。

2）最有趣的是，由于纳米效应，通过自上而下的方法制造的金刚石结构 CSC 表现出优异的比能量吸收和强度，并且具有优于天然材料和人造材料的轻质特性。

这种方法为创建具有拓扑和纳米尺寸对机械性能的综合影响的机械超材料提供了可行性。

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Hassan Sadek, et al, Starfish-Inspired Diamond-Structured Calcite Single Crystals from a Bottom-up Approach as Mechanical Metamaterials, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.3c02796

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c02796