Optymalizacja mechaniczna szkieletu jeżowców

Publikacja IPal PAN — Gehrmann T, Gorzelak P, Labisch S, Dirks J-H. 2026 Stress-correlated stereom organization in the echinoid tubercle reveals hierarchical mechanical integration. J. R. Soc. Interface 23: 20260592. https://doi.org/10.1098/rsif.2026.0592

Rycina: A) Jeżowiec Prionocidaris baculosa. B) Główne kierunki przenoszenia obciążeń w kolcu, wyznaczone metodą optymalizacji strukturalnej. C) Rozkład naprężeń i obszary istotne dla przenoszenia obciążeń oraz ich powiązanie z rodzajami mikrostruktury.

Sekret wytrzymałości pancerza jeżowców kryje się w jego mikroarchitekturze. Dzięki połączeniu obrazowania 3D i symulacji komputerowych wykazano, że porowata mikrostruktura guzka przenoszącego siły z kolca na pancerz jest precyzyjnie dostrojona do obciążeń i pokrywa się z rozwiązaniami wskazywanymi przez algorytmy optymalizacji konstrukcji. To przykład naturalnej inżynierii, która może wyznaczyć kierunek dla ultralekkich, wytrzymałych materiałów.