要说长得奇怪的鱼，那得有海马的一席之地。没错，海马是一种鱼，只是它的外形与一般鱼类不太相同——尾鳍完全退化，脊椎则可以卷曲钩住物体。海马依靠小而几乎透明的鱼鳍游泳，脊椎可以卷曲钩住物体。海马的尾巴结构也与大多数动物不同——它们尾巴的横截面是方形的。四个一组的L型骨板环绕成方形的尾部形态，保护着中间的脊椎。在整个动物界，只有海马、海龙等极少数类群演化出了方形尾巴。
这样的尾巴不仅能提高海马尾巴的抓握能力，而且能帮助它更好地抵抗外界的挤压和扭曲。
这个结论来自于《科学》（Science）上的一篇研究，美国克莱门森大学的迈克尔·波特（Michael M. Porter）及其团队破解了海马尾巴的奥秘。起初，波特所在的团队研究的是一系列具备装甲功能的生物材料，而海马的皮肤恰恰硬化成了满身的“装甲”。但在一定的了解之后，波特开始对海马的尾部更感兴趣。
海马的方尾巴可不简单，他对海马尾部的骨板结构进行了观察。构成海马尾巴的骨板越靠近尾侧越小，使海马可以把它的尾巴平滑地弯曲成一个对数螺线，在近尾尖处达到最大的曲率。经过测量，波特发现海马的尾巴末端能向腹侧弯曲多达850°，而向背侧及两侧的弯曲程度也分别可达290°和570°。海马每片骨板的大小、倾斜角度及彼此交叠程度都能影响它弯曲的能力。
利用3D打印，波特团队更好地了解了海马的方尾巴。他们不仅根据海马尾巴骨板的细节，3D打印出了海马的方尾巴模型，同时也虚拟地构建了相应的圆尾模型加以对比。经过3D打印模型的对比，海马的方尾结构呈现出更好的抗压能力：在面对外界的冲击时，骨板能发生侧滑，从而吸收冲击力，更好地保护脊椎。在极限情况下，海马的方型骨板可以变形多达接近50%而不对脊柱造成永久伤害。
在弯曲能力方面，方尾模型和圆尾模型相差不大。不过，由于方尾模型提供了更大的横截面周长，从而扩大了与外界的接触面积，使得海马的尾巴在弯曲抓握时呈现出比圆尾更强的抓握能力。此外，圆尾模型的最大扭曲角度可达30°，而方尾模型只有约15°，这样相对较窄的扭曲范围也可以更好地保护海马抵抗外界扭曲力的伤害。
研究人员推测，方形尾巴可能更多是为了发挥保护作用，漫长的演化则也使得这样的结构具备了抓握上的优势。
当我们需要兼顾防御和抓握功能时，这种方形横截面的结构是更优越的设计。这项研究有助于机器人科技领域的革新。海马的这一结构可以应用到机械臂的设计当中，这在工业、军事、医药领域都可能相当有用。在触手类或是蛇形机器人的设计中，这样的骨板结构既比传统的硬质结构更轻更灵活，也比软质结构更能抵抗压力。
此外，在石油和天然气的勘探采集、军事工业中的人体护甲设计、医疗中的假肢、支架等设计上，海马的方尾巴也能为研发人员提供很有价值的参考。