據外媒New Atlas報導，珊瑚礁等一些自然有機體具有驚人的適應能力，能夠適應不同程度的壓力，在需要時利用附近的礦物質進行結構加固。約翰斯·霍普金斯大學的科學家們在實驗室裡成功地複制了這種適應性礦化過程，展示了一種新型的材料，這種材料可以在施加更多的力時改變其硬度。

人類的骨骼是一種能夠調節自身結構構成的天然材料的一個例子，它通過細胞信號從周圍的血液中添加礦物質。珊瑚礁也能以類似的方式發揮作用，在可能受到最大海洋力量的區域增加礦物質，作為生存的手段。

約翰斯·霍普金斯大學大學的研究人員著手開發一種能夠以類似的方式工作的材料，引入額外的礦物質作為對額外應力的反應。這要從能夠將機械力轉化為電荷的聚合物薄膜說起，這種薄膜可以將機械力轉化為電荷，而電荷與它們所承受的壓力成正比。然後，這些薄膜被放置在一種模仿血漿離子濃度的液體中。他們的想法是，變化的電荷可以作為信號，就像骨骼用來召喚加固劑一樣，使礦物質在表面形成。

研究人員在材料表面的一端固定了一個旨在增加應力水平的光束。結果是，材料受力較大的部分在表面積聚了更多的礦物質，礦物質的高度與施加的應力成正比。

“我們的發現可以為一類新的自我再生材料鋪平道路，這種材料可以對受損部位進行自我修復，”該研究的高級作者Sung Hoon Kang說。

通過改變離子液體的成分，研究人員還發現他們可以控制在材料上形成的礦物質的種類，可能賦予它更大的通用性。該團隊想像著這種材料的各種用途，包括作為支架來促進骨病治療或牙科護理用的樹脂。Sung Hoon Kang表示：”想像一下，在不需要檢查和維護的情況下，在施加高力的地方，可以自我加固的植骨體或牙橋。它將使種植體和牙橋更安全，並發症、成本等最小。”

該研究發表在《先進材料》雜誌上。