龍蝦的肚皮下有一層薄而半透明的膜，既有彈性又有驚人的韌性。麻省理工學院的一個團隊製造了一種水凝膠材料，它模仿了龍蝦肚皮的結構，這是自然界中已知的最堅固的水凝膠。
研究人員表示，龍蝦肚皮是由自然界中已知的最堅韌的水凝膠製成的，它也恰好具有高度的靈活性。這種強度和彈性的結合有助於保護龍蝦在海底的抓撓，同時也允許它來回彎曲游泳。
現在，麻省理工學院的一個團隊已經製造了一種水凝膠材料，模仿龍蝦腹部的結構。這是一類主要由水和交聯聚合物組成類似明膠的材料。他們用水凝膠的超薄纖維製造了這種材料，當材料被反覆拉伸時，這些纖維像許多股聚集的稻草一樣排列。這種鍛煉也恰好增加了水凝膠的抗疲勞性。
在他們的新研究中，研究人員結合一些技術來創造更強大的水凝膠納米纖維。該過程從電紡開始，這是一種纖維生產技術，使用電荷從聚合物溶液中抽出超薄的線。該團隊使用高壓電荷從聚合物溶液中抽出納米纖維，形成一層扁平的納米纖維薄膜，每根纖維的尺寸約為800納米，比人類頭髮還細。
他們將薄膜放在一個高濕度室中，將單個纖維焊接成一個堅固的、相互連接的網絡，然後將薄膜放在一個孵化器中，使單個納米纖維在高溫下結晶，進一步加強材料。他們通過將薄膜放在一台機器中反覆拉伸數萬次來測試它的抗疲勞性。他們還在一些薄膜上做了缺口，並觀察裂縫是如何隨着薄膜的反覆拉伸而擴展的。根據這些測試，他們計算出納米纖維薄膜的抗疲勞性是傳統納米纖維水凝膠的50倍。
研究人員對這種材料進行了一系列拉伸和衝擊測試，結果顯示，與龍蝦的腹部相似，這種合成材料具有明顯的抗疲勞性，能夠承受反覆拉伸和拉扯而不會撕裂。如果該製造過程能夠顯著擴大規模，由納米纖維水凝膠製成的材料可用於製造具有彈性和強度的替代組織，如人造肌腱和韌帶。該團隊的成果最近發表在《物質》雜誌上。