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作者：文/星球科普

当你登上一栋摩天大楼或者穿越一座跨海大桥时，你最不希望看到的肯定是脚下的建筑物发生屈曲。在工程学之中，“屈曲”的意思是指在荷载作用下建筑物的结构部分突然发生变化。事实上，无论是由于重力作用还是过往卡车所引起，摩天大楼或桥梁结构的突然变化都会不同程度的让人们仓皇失措。

幸运的是，19世纪的建筑师伊蒂尔·唐恩（IthielTown）设计了格构桥。他利用密排、小斜格的方式均匀分布荷载，一经推出便很快得到了广泛应用。时至今日，这种设计在桥梁、摩天大楼和其他一些需要承受重载的结构中，仍然可以经常看到。

虽然伊蒂尔·唐恩的设计为工程学提供了一种简单、经济的方式来支撑各种建筑和桥梁结构。但是，这种设计真的是防止屈曲的发生并应对不断增加结构荷载的最佳选择吗？

对于工程学者来说，或许没有比自然世界更好的可以迸发设计灵感的地方了，因为地球上百万年的物种进化可以为各种难题找到答案。那么就让我们来看看大自然给建造摩天大楼提出了哪些好的思路。

当我们想到自然界的摩天大楼时，我们自然而然地会想到树木。但是，自然界中还有一些物质是基于晶格结构的。例如，玻璃海绵。玻璃海绵（Glasssponge）是一种化石，又称维纳斯花篮（Euplectellaaspergillum），这些针状物被排列成一个格子网络，它们形体大，骨骼全由硅质骨针组成并且无海绵丝。

一项针对深入到维纳斯花篮晶格网络中的力学研究发现，玻璃海绵的几何结构——两个平行的对角支柱在底层的方形网格上融合在一起——使其结构强度提高了20%以上，要知道这是在不需要增加额外材料的情况下实现的。事实上，玻璃海绵在整个研究测试中，能够承受住最重的载荷而不会发生任何屈曲的情况。

我们可以学习玻璃海绵的这种特殊结构来弥补我们在现代基础设施建设中的不足，让我们多去看看大自然吧，或许我们会惊讶于那些奇妙的发现。