提到河蚌，人们第一时间想到的是它会产珍珠，河蚌肉可以食用。而在科学家眼里，它还是一种极佳的研究对象，能为新材料的研制提供源源不断的灵感。6月23日，《科学》杂志发表了中国科学技术大学俞书宏院士团队联合吴恒安教授团队的研究成果。他们揭示了河蚌铰链耐疲劳的奥秘，并提出了一种耐疲劳材料设计的新思路。
河蚌，是一种常见的淡水蚌类。它在滤食时，两片外壳要打开关闭、打开关闭……这样的重复运动在其一生中会进行数十万次。两片外壳连接的部位就是铰链，在开合运动中它要承受反复变形，却能一直保持功能稳定而不失效。此次研究中，在俞书宏的指导下，论文第一作者、中国科大博士生孟祥森，茅瓅波等人揭示了河蚌铰链耐疲劳的奥秘，即铰链中的折扇形区域组织提供了关键的力学支撑。
在材料学领域，研究者们有个“共识”——仿生材料难在制备，生物材料难在解析。此次研究中，为了解析河蚌铰链结构，他们用上了“十八般武艺”。首先，验证河蚌铰链的耐疲劳性能。在中国科大工程科学实验中心高级工程师顾永刚和工程科学学院郑东昌博士的帮助下，他们设计并自行搭建了疲劳测试装置，对河蚌进行疲劳测试。
这项非常有趣的研究从最初发现到最终论文发表，时间跨度长达10年。时间拉回到2013年，论文共同作者之一刘蕾（当时在做博士后研究）在观察河蚌外壳珍珠层时，偶然发现两壳中间的铰链部位微观结构和珍珠层完全不同，这一下引起了他的兴趣。而在此前的很多年里，科学家们都在关注河蚌珍珠层的结构与力学性能，几乎没人注意到铰链区域。
近年来，在俞书宏的带领下，团队不断向“自然学习”，获取仿生合成的灵感，一项项创新成果不断问世：受北极熊毛发启发，研制出保温隔热材料，有望应用在建筑和航空航天领域；模仿竹子结构，成功制备出纳米“竹子”，为开发新型高效太阳能氢材料提供新途径；受“藕断丝连”启发，研制出一种可用于手术缝线的仿莲丝细菌纤维素水凝胶纤维……俞书宏表示，“大自然就像一个奇妙的‘合成工厂’。未来，我们将继续挖掘。
我们希望将这些低成本、环保型、可持续的生物基础材料推向实际应用。”