打結以可以提高材料的強度而聞名，從最微小的DNA捻子到（潛在的）宇宙的結構都是如此。現在，加州理工學院的工程師們已經開發出一種由微觀結組成的新材料，並表明它比沒有結的相同材料的版本要堅韌得多。

這種材料是由排列成一系列基本的反手結的聚合物製成的，帶有額外的扭曲以吸收更多的能量。然而，這些纖維並沒有被物理地打成這些結–相反，它們是被3D打印成這種形狀的，這樣生產起來更簡單，而且可以防止它們被解開。每個結的高度和寬度約為70微米，這使得這是第一次由這種規模的結組成的材料。

然後對打結的材料進行了壓力測試，將其拉伸至斷裂點。這與用同樣的材料製成的版本進行了比較，但其結構是交織的，而不是打結的。果然，與其他結構相比，繩結允許材料吸收92%的能量，並在斷裂前承受兩倍以上的應變量。

一種由打結形式（左）和交織形式（右）組成的新材料的抗拉強度的動畫比較

該研究小組說，這些打結材料的耐用性和可變形性最終可能使它們在生物醫學和航空航天應用中發揮作用。在未來的工作中，研究人員計劃研究用更複雜的繩結製成的材料。

該研究的主要作者Widianto P. Moestopo說：”克服材料變形性和拉伸韌性[被拉伸而不斷裂的能力]之間的一般權衡的能力為設計極其靈活、耐用並能在極端條件下工作的設備提供了新的方法。”

這項研究發表在《科學進展》雜誌上。