据《3D打印商情》了解，来自康奈尔大学、普渡大学和凯斯西储大学（CWRU）的团队研究了垂直和水平支撑形成我们骨骼中心的海绵状、小梁结构，发现看似微不足道的骨小梁对于维持人类一生的能力至关重要。他们对人体骨骼结构的研究为一类高耐磨、轻量化的3D打印材料研究奠定了基础。

普渡大学教授Pablo Zavattieri解释说：“骨头就是一栋建筑物。它具有承受大部分载荷的梁和连接这些梁的梁。”

“我们可以从这些材料中学习，为建筑物和其他结构创建更坚固的3D打印材料。”

研究人员从骨骼中汲取了灵感，以创建更耐用的3D打印结构。最终，这可能使3D打印在诸如建筑和飞机设计等高风险应用中变得可行。，为治疗骨质疏松症和工业工程应用创造了潜力。

康奈尔大学、普渡大学和凯斯西储大学在研究中打印了受骨骼启发的3D微结构。

长期以来，人的骨骼结构，特别是其小梁结构，一直是设计新产品和结构的灵感——在骨骼中，强度来自称为小梁的海绵状结构，关键是圆柱和梁的集合，它们均匀地分配了载荷。

2017年，作为米兰MADE博览会的一部分，米兰理工大学的建筑计算技术实验室（ACTLAB）运用了其CAD专业知识，以小梁组织的启发建造了大型拱门。

ACTLAB设计的小梁亭。

小梁由垂直的板状支杆和水平的杆状结构组成，它们的作用类似于柱和梁。年轻的时候，这些梁和柱子使骨骼中的小梁密密麻麻。但是，随着年龄的增长，骨头的密度会降低，这就是为什么骨折在老年人中更为普遍的原因。研究人员希望了解两个小梁结构对强度的影响。

康奈尔大学航空机械和生物医学工程学系的克里斯托弗·埃尔南德斯教授解释衰老的影响时说：“人们衰老时，他们首先会失去这些水平支撑，这增加了骨骼从多个循环载荷中断裂的可能性。”

研究小组怀疑垂直板确实有助于骨骼的刚度和强度，但水平横梁却使骨骼长期持久。为了证明这一点，该团队创建了小梁的3D打印模型（如下）。他们表明3D打印小梁具有与真实骨骼相似的机械性能。然后，他们根据人体骨骼制成了完全合成的结构，并调整了水平光束的厚度。他们发现，梁的厚度增加30％，可使承重能力提高100倍，从而有力地证明了水平结构是强度的主要来源。

在此实验中，普渡大学博士研究生和该研究的合著者Adwait Trikanad解释说：“我们能够看到菌株会集中在这些水平支柱上，并且通过增加这些水平支柱的厚度，能够减轻一些观察到的压力。”

使水平支架变厚并不会显着增加3D打印对象的重量。这意味着我们最终可以生产大型3D打印结构，该结构坚固耐用且重量轻，可以从一个地方运输到另一个地方。这也可能会使那些火星的栖息地更加坚固。它甚至可以帮助我们更好地了解骨骼老化过程中发生的变化，从而可能导致减少断裂的新疗法。结构的轻便性将为工程部门提供巨大价值，这在汽车和航空航天领域的众多案例研究中都得到了定期观察。

Zavattieri教授补充说：“这些对人体骨骼的认识可以成为将更多建筑材料带入建筑业的推动力，骨启发的微体系结构提高了疲劳寿命，”