領導該研究的是MIT材料科學與工程系副教授Christine Ortiz，通過在納米尺度上對骨骼的基本構建材料——含有礦物納米顆粒的膠原蛋白進行了深入的研究，科學家揭示了骨骼強度和韌性變化的根源。利用原子力顯微鏡（molecular force probe）的微小探針進行探測，Ortiz和同事得到了納米尺度上脛骨硬度的二維等值曲線彩圖，其原理類似于地理學上的等高線。
研究人員發現，即使在2毫米如此之小的范圍內，骨骼的機械性質也會有很大差異。進一步的研究表明，微小尺度上硬度的不均勻性不但不會影響骨骼的韌性，而且與均質材料相比，更有利于能量的吸收。Ortiz說，“發現如此美妙和復雜的模式讓我十分驚訝。”這一發現無疑將促進新型仿骨骼結構材料的誕生。
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