多孔固体，例如泡沫和蜂窝结构），因其极高力学和可调控性能，而广泛存在于自然和工程系统。不过，目前发现的多孔固体材料，通常是基于多晶或非晶成分。弗吉尼亚理工学院与州立大学Ling Li团队报道在多节正海星生物矿化骨骼中，发现了不寻常双尺度单晶微晶格。该结构具有金刚石-三重周期性最小表面几何结构（晶格常数约30微米），其[111]方向在原子尺度上与组成方解石c轴对齐。这种双尺度晶体学上共排列的微晶格，表现出晶格级的结构梯度和位错，结合生物方解石的原子级贝壳状断裂行为，大大增强了这种分级生物微晶格的损伤容限。这种独特双尺度微晶格组合特征，提供了多种有效策略来实现高刚度、高强度和高损伤容限，包括晶体共排列、晶格几何梯度和通过微晶格位错抑制解理断裂，赋予了正海星非凡的特定能量吸收能力。不过，这些结构特征，如晶体共线排列或微晶格级缺陷，可能不一定是为了提高机械性能而进化的，而可能仅仅是棘皮动物骨骼复杂形成过程的副产品。为此，这些工程实践经验，将为设计合成结构的空间点多孔固体，单晶材料分层结构和晶体学设计，提供了重要见解，以实现优异力学性能。同时，在这些复杂和高度周期性微结构的体内形成机制，这将对材料科学界具有重要价值。因为这些生物微晶格是，通过在环境条件下合成瞬态无定形前体相而产生的，而不是通过通常用于生产工程细胞固体的诸如烧结和化学气相沉积的能量密集型工艺。相关研究以A damage-tolerant, dual-scale, single-crystalline microlattice in the knobby starfish, Protoreaster nodosus为题目发表在Science上。