骨骼主要是以胶原形式存在的有机纤维组成的分级材料，其被无机晶体（主要是羟基磷灰石）矿化。正是这种结构赋予了骨骼非凡的强度和韧性。在骨形成过程中，胶原纤维与碳酸化羟基磷灰石发生矿化作用，形成具有优异性能的杂化材料。已知其它矿物质，体外在胶原内成核。武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室傅正义院士团队Hang Ping，德国 马克斯普朗克胶体与界面研究所Peter Fratzl团队Wolfgang Wagermaier等，报道了锶和钙基的一系列矿物，实验观测到其析出产生胶原纤维的收缩，高达到几个兆帕应力。应力大小取决于矿物材料的类型和数量。使用in-operando同步辐射X射线散射，分析了矿物沉积动力学。当矿物质仅在原纤维外沉积时，不发生收缩，而原纤维内矿化，则产生原纤维收缩。这种化学-机械效应发生在胶原蛋白完全浸入水中时，并产生拉伸纤维的矿物-胶原蛋白复合材料，这使人联想到钢筋混凝土的原理。骨骼主要是以胶原形式存在的有机纤维组成的分级材料，其被无机晶体（主要是羟基磷灰石）矿化。正是这种结构赋予了骨骼非凡的强度和韧性。该项研究实验发现，在纤维外部和内部，存在着随时间变化的矿物质沉积。在纤维内矿化过程中，无论矿物类型如何，胶原内都会产生巨大的收缩力，从而赋予骨骼不寻常的机械特性组合。该特征类似于使用预应力钢棒对混凝土进行加固的原理。该项研究以“Mineralization generates megapascal contractile stresses in collagen fibrils”为题，发表在Science上。