说起“海绵”，你起首想到的会不会是洗澡用的洗澡海绵或者刷碗刷盘子用的清洁海绵，而且联想到“软绵绵”一词？其实，那里说的海绵是一种动物，并且它很“硬”。
海绵的骨架
1841年，英国一名叫理查德•欧文的生物学家在菲律宾附近发现了一种新的海绵品种。当欧文发现其有着复杂的骨骼系统时，感应无比诧异，并将其骨架描述成“一个精致的‘富饶角’”（富饶角是希腊古典神话中拆满鲜花和果物的羊角或羊角状物，象征和平、慈仁和幸运），由“坚硬的、闪闪发光的、有弹性的、像头发一样粗细的通明丝”编织而成。
后来，那种海绵动物被称为“玻璃海绵”，其骨架的次要成分是硅（那也是玻璃的次要成分），由栖身其体内的一种名叫“俪虾”的动物从海水中提取的酸造成。因为它的骨架长得像一个精致的花瓶，人们又送给它一个绰号，叫“维纳斯花篮”。
自玻璃海绵被发现以来，科学家们不断对它感应很猎奇——它不只有着惊人的寿命（一些玻璃海绵被认为已经活了数千年，是地球上最长命的动物之一），并且能够透光（跟实的玻璃一样）。在过去20年里，美国哈佛大学的一些生物学家、质料科学家和工程师不断在存眷它的另一个特点——复杂的骨架。他们的研究表白，那种骨架十分巩固——几乎是同类型构造下最不容易被压碎的。
一种新的桁架
那种骨架的强度来自于它奇特的格子构造。它是一个周期性的构造，但一点都不简单。最早对那种构造产生兴趣的是美国哈佛大学质料科学家兼化学家乔安娜·艾森伯格，后来，她的同事卡蒂亚·贝尔托尔迪也被那种格子构造深深吸引。于是，她们不断在研究那种特殊的构造是怎么产生的。
她们发现，构成海绵骨架的玻璃横梁与桁架有良多配合点——桁架是一种由杆件相互在两头用铰链毗连而成的构造，多用于桥梁和摩天大楼的建构上。一个多世纪以来，工程师们对桁架的首选设想凡是是如许的：一个正方形网格，用对角线加以支持，从而构成一个巩固的晶格。那种典型的桁架的对角线是“单条”的，然而，海绵晶格的对角线却是“双条”的，并且彼此间平行分隔。再加上那些对角线每隔一个方格才有，使得整个网格看起来像是一个棋盘。
为了弄清那种构造，乔安娜和卡蒂亚用计算机对其停止了模仿，并将其与包罗尺度桁架形式在内的其它三种不异重量的晶格构造停止了比力。在模仿尝试中，她们看到那种玻璃海绵晶格在分裂前可以接受的压力更大。与传统桁架比拟，增加了对角线的海绵晶格具有更多的节点，且节点间的间隔更小，那可能是它在被压垮之前能接受更大压力的一个原因。
受玻璃海绵晶格启发，乔安娜和卡蒂亚配合合做设想出了新的晶格构造并申请了专利。新的构造在不增加重量的情况下强度变强了，能够建造出更长的桥梁，更轻的便于交通运输的根底设备，以至更精简的太空交通东西——那是生物（海绵）颠末数百万年的进化，通过频频试错才得到的。
待解的谜题
然而，为什么玻璃海绵会进化出那种构造，目前研究人员尚不清晰。
玻璃海绵凡是生活在数千米深的水下，固然那里的水压十分大，但那种压力是来自四面八方的，对其玻璃横梁来说，所受的压力是相等的，会相互抵消。换言之，水底的压力其实不会对它产生威胁。
还有，玻璃海绵以水中最小的浮游生物为食，因而，它确实需要一个巩固的构造来支持并过滤水中的浮游生物。此外，玻璃海绵中央腔内常寄居一对俪虾（虾在幼虫的时候住进去，长大之后就逃不出来了，靠流进中央腔的水流而获取食物，似乎与海绵结成了夫妻），它巩固的骨架一方面能够庇护“朋友”，避免其被天敌捕食，另一方面能够帮忙其削减可能来自其它动物碰碰所产生的危险。
但是，那些其实不足以解释玻璃海绵骨架为什么会如斯巩固。
除了巩固性外，玻璃海绵是若何通过那种巩固的网状构造来过滤水的，它坚韧的玻璃横梁的卵白量硅分子是若何摆列的，为什么每个格子中都有些玻璃细丝在轻细摆动而不与其它玻璃横梁完全相连——那些问题，研究人员也想晓得。他们暗示，目前对玻璃海绵整个骨架的领会只是处在初级阶段，“更深的摸索”还在停止中。
无论若何，如今你还认为海绵都是“软绵绵”的吗？
