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在自然界中，具备牙齿或者贝壳的韧性和强度的材料非常少，这取决于其独特的结构。在强大的显微镜下，我们可以看到完美结合在一起的微型板层结构。材料科学家们一直在寻求能够生产类似这种结构的材料的方法，但是，除了珍珠之外，他们基本上没获得什么成效。

近日，来自瑞士苏黎世联邦技术学院(ETH)的复合材料教授AndréStudart所带领的研究团队开发了一种新的方法，让他们开发的新型材料具备和牙齿一样的微型板层结构。

据了解，这是研究团队首次制作出如此复杂、多层次的微型板层结构的材料。通过电子显微镜我们可以看到，这种新型材料的结构跟牙齿几乎一模一样。研究人员将这种制作方法称为磁辅助注浆法(MASC)。

TobiasNiebel是AndréStudart带领的一名博士生，同时也是该研究团队的一员，他表示：“很奇妙的是，我们的这项新技术以一项拥有一百多年历史的技术为基础，并结合了现代材料技术加以研究。”

目前，这项研究报告已经发表在了《NatureMaterials》杂志上。报告指出，这项新技术的主要困难在于，如何将不同方向的各个微型板层结构对整齐。

针对这个问题，研究团队想出了一个被称为“黄鼠狼”的计划：将一枚金属针插到材料里面去。研究人员通过氧化铝微孔板等石膏模具来进行新型材料的制作。这些石膏模具会吸收液体，并从外部开始凝固。在制作的过程中，ETH的研发团队将场景都放置在一个强大的磁场中。

石膏模具在磁场的作用下会非常整齐的排列在一起，避免了方向错乱的情况。再经过连续多次的加工之后，这种能够媲美牙齿结构的多层次新型材料就制作出来了。FlorianBouville是这项研究的合作者，他表示：“我们的技术有点类似于3D打印技术，但是速度要比3D打印快10倍左右，并且更具成本效益。”

通过这种磁辅助注浆法，研究人员成功制造了一颗和牙齿类似的新型物体。这颗人工牙齿的造型和硬度都跟人类的牙齿非常接近。不过，这项技术目前仍处于早期概念阶段，因此它只能证明人类的确能够在实验室中合成类似牙齿的结构。如果想要应用于其他用途的话，还需要进一步优化和改进。

AndréStudart教授表示：“这种新型材料的外观必须得到显著的改善，才有可能用于牙科修复。”当然，这种复杂的仿生材料生产工艺还有其他用途，比如电子材料的零部件生产等等。

编辑：胡青梅

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