神奇的複合材料

複合材料是由兩種或多種不同材料製成的結構材料，其特性比原來的材料要優越得多。合成玻璃纖維a可以說明這點。這種材料常常用來製造船身、魚竿、弓箭和其他運動用品。玻璃纖維的製造過程簡述如下：纖細的玻璃纖維絲給放在液體或果凍般的塑料（聚合物）裡，一旦凝固，就成了又輕又堅固、彈性極好的複合材料。在這個例子當中，塑料稱為基質。只要更換纖維或基質，就可以製造出林林總總的複合材料。當然，跟人類或動植物當中找到的天然複合材料相比，人造的複合材料只是小巫見大巫而已。

以人類和動物來說，鞏固皮膚、腸臟、軟骨、腱、骨頭和牙齒（琺瑯質除外）的複合材料，是以稱為膠原蛋白的纖維蛋白為主的，而不是以玻璃纖維絲或碳纖維絲為主。b一份參考文獻說，以膠原蛋白為主的複合物是「迄今所知最先進的結構材料之一」。

且以腱為例。腱使肌肉附在骨頭上，它不僅含有大量膠原纖維，堅韌有力，纖維的扭纏方式更是別出心裁。雅尼娜·拜紐什在《仿生學》裡寫道，腱「在各方面都精確得叫人難以置信。前臂的腱是一捆扭曲的纜索，就像吊橋的纜索一樣。每條纜索是一捆較細、呈扭曲狀的纜索；這些較細的纜索由扭曲的分子組成，而分子自然也是由一些呈螺旋形的原子構成的。腱的結構一次又一次地顯出精確的美」。拜紐什說：「這是工程學傑作。」科學家說他們的靈感取自大自然，這又何足怪呢？——請參閱約伯記40:15,17。

上文提到，人造的複合材料很容易給天然的比下去，但人造材料也不能小覷。事實上，在過去25年最傑出的十項工程成就當中，人造材料也榜上有名。舉個例，人們用石墨纖維或碳纖維造成的複合材料，製造出新一代的飛機和太空船配件、運動用品、一級方程式賽車、帆船和輕巧的義肢等。以複合材料製造的東西愈來愈多，以上臚列的只是一小部分而已。