每当看到鸟儿穿梭树林，雄鹰翱翔天空，你在想什么？你是否曾经想象自己像鸟儿一样，摆脱重力的束缚，在天空中寻找自由的海洋？那么，问题来了，为什么鸟儿可以飞翔？其实，幼儿园的小朋友都知道，那是因为鸟儿有翅膀。鸟儿翅膀是由羽毛组成的，但是什么造就了其长时间飞行，抵御风吹雨淋，甚至丛林钩挂的能力呢？
孩童时期，我们曾玩弄羽毛，将其拉开，还可以让它恢复如初。
如下图所演示的，当我们用一只手固定羽杆，另一只手沿羽尖向羽根方向拉扯羽毛时，羽毛会被拉伸（图A），并在某个瞬间沿叶脉方向被拉开（图B，红色箭头）。用手指轻轻地沿羽根到羽尖方向捋顺羽毛，可以将其分开的地方修复（图C，红线）。更为不可思议的是，当再次拉扯羽毛时（图D），羽毛会从另一个位置被分开，而不是之前的红线的地方（图E，蓝色箭头）。而分开的羽毛也可像前面一样被修复（图F，蓝线）。
并且，这个分离和修复的过程可以重复很多次，表明羽毛具有优异和稳定的自修性能。
我们都知道结构决定性质，因此对于毛结构的探索从未止步。早在17世纪中期，英国博物学家罗伯特•胡克就利用显微镜观察了鸟类羽毛的翅膀，并初步描绘出了羽毛的结构模型图（精细结构未能观察到）。自此，人们对羽毛的微观形貌有了初步了解。
随着显微技术的发展，电子显微镜的出现使得更多更小的微观结构显露在人们眼前。
人们总结出，羽毛是由两侧平行的羽枝组成，而羽枝两侧平行排布着不同结构的羽小枝。朝向羽毛尖端的羽小枝具有很多钩子（每个羽小枝有4-5个钩子）从其中部向腹侧伸出，被称为带钩羽小枝（hook barbule）。羽枝另一侧的羽小枝具有边缘卷曲的片状结构，被称为滑道羽小枝（bow barbule）。基于此，人们提出了“钩子-滑槽（hook-groove）”结构模型，用以解释羽毛的自修能力。
但其实，目前人们提出的“钩子-滑槽”模型忽略了羽毛的精细结构，并不能很好地解释羽毛的抗撕裂和超耐久性。
近日，中科院理化所仿生材料与界面科学实验室王树涛研究团队利用X-射线显微镜和显微操作系统，对羽毛的精细三维结构及其功能进行了观察，发现了羽毛的羽枝间的一种新型机械互锁体系：级联滑锁系统（由钩子，滑道和滑道端部的级联背刺组成），并阐明了级联滑锁结构的工作原理，成功揭示了羽毛抗撕裂能力和超耐久性的秘密。这种级联滑锁结构不仅保证了羽枝间较强的粘附力，同时保护了羽枝在分离过程中不受到损坏。
实验测试表明，羽毛具有很好的拉伸性能；并且经过1000次的分开/修复实验，羽枝间的粘附力仍能达到初始值的80%以上。由此说明，这种结构促成了鸟类羽毛的抗撕裂能力和超耐久性能，使得鸟类能够在恶劣的环境中飞行。同时，这种级联滑锁结构为新型柔性织物和电子器件的设计制备提供了新的思路。
至此，羽毛的精细结构已被清楚阐述，级联滑锁结构模型也被提出，并合理解释了羽毛的抗撕裂能力和超耐久性。这种级联滑锁结构模型为进一步人造羽毛的制备提供了新思路，使人们的飞翔梦想更进一步。