“牙好胃口就好，身体倍棒，吃嘛嘛香”。不过，随着年龄的增长（或者意外的发生），要是牙齿掉了，就得用到义齿了。义齿就是人们常说的“假牙”。就像把“假腿”、“假肢”称为“义肢”一样，义齿就是指为人类尽“义务”的牙齿，能够代替缺损或缺失的牙齿实现其正常的咀嚼、发声等功能，具有非常重要的实际意义和巨大的市场需求。
目前应用最广泛、效果最好的义齿材料是氧化锆陶瓷，它具有良好的力学性能、生物相容性和耐腐蚀性，并且不会对影像学检查造成干扰。然而，氧化锆全瓷义齿在制备加工以及实际应用中存在诸多问题。
首先，氧化锆陶瓷的硬度是人牙釉质的4倍多，是人牙本质的20倍左右，其模量（即材料抵抗弹性变形的能力）也远高于人体正常牙齿，会明显加速对颌以及两侧接触的正常牙齿的磨损；其次，氧化锆全瓷义齿具有陶瓷材料固有的脆性，对于缺陷以及微观损伤非常敏感，易于发生开裂甚至破碎，严重制约了义齿的使用寿命，并且对义齿的外形和结构设计带来诸多限制，这一问题对于壁厚较小并且形状不规则的牙冠尤为突出；再次，氧化锆陶瓷过高的硬度和严重的脆性使其无法通过传统机械手段进行加工，因此每颗义齿都要经历“私人定制式”的成型、烧结、施釉等全套流程，大大提高了义齿的制备、加工成本。
近期，中国科学院金属研究所材料疲劳与断裂实验室的刘增乾研究员和张哲峰研究员与美国加州大学伯克利分校、吉林大学相关人员开展合作，采用天然生物材料的优化设计理念，采取组成复合化和组织结构仿生化设计，将氧化锆陶瓷与生物相容性树脂相结合，通过模仿天然贝壳珍珠层的微观组织结构，研发了硬度、强度和模量均与人体正常牙齿（包括牙釉质和牙本质）完全匹配的新型氧化锆-树脂仿生复合义齿材料，有望替代目前应用较为广泛的氧化锆全瓷义齿，相关研究成果发表在《先进材料》。
新型仿生复合义齿材料保留了氧化锆陶瓷优异的生物相容性、耐腐蚀性和美学效果，并且具有一定的塑性变形能力和独特的动态耗能特性，即材料在受力时能够通过粘弹性变形消耗外力施加的能量，从而起到保护牙床和对磨牙齿的作用。与牙齿对磨实验表明，新型义齿材料具有比氧化锆陶瓷更低的摩擦系数，并且能够显著减轻义齿对人体正常牙齿的磨损。
同时，新型义齿材料的断裂韧性高于目前报道的所有义齿材料，其仿生结构通过促进裂纹偏转、阻止裂纹张开等机制对裂纹扩展起到有效的阻碍作用。此外，新型义齿材料能够进行机械加工，特别是利用计算机辅助设计与制造的方法在医院进行现场制作，从而实现批量供货，显著降低义齿的制备加工成本并缩短患者的等待时间。
与目前报道的其他所有义齿材料相比，新型仿生复合义齿材料与人体正常牙齿的力学性能匹配程度最高、加工性能最好（以脆度因子衡量），并且断裂韧性最为优异，因此有望替代目前应用广泛的氧化锆全瓷义齿，显著提升义齿的使用效果并延长其使用寿命，具有可观的应用前景和市场潜力。未来，患者有望用上成本较低、性能较好的新型“像真牙一样的假牙”。