Os seres humanos fizeram progressos notáveis ​​ao combinar e até mesmo superar a capacidade da natureza de criar materiais estruturais fortes, resistentes e leves através de avanços na ciência e na engenharia. Aqui estão alguns exemplos:

Compósitos de fibra de carbono:
- Materiais naturais como seda e osso de aranha derivam sua força de estruturas hierárquicas que envolvem cadeias de proteínas. Inspirados na natureza, os compósitos de fibra de carbono imitam essas estruturas incorporando fortes fibras de carbono em uma matriz polimérica. Eles exibem relações resistência/peso excepcionais, superando muitos materiais biológicos.

Grafeno:
- A descoberta do grafeno, uma camada de átomos de carbono com a espessura de um único átomo dispostos numa rede hexagonal, revelou um material com propriedades notáveis. O grafeno é incrivelmente forte, mais rígido que o diamante, mas extraordinariamente leve e flexível. Os cientistas estão explorando aplicações potenciais do grafeno em compósitos e dispositivos eletrônicos.

Aço de ultra-alta resistência:
- Técnicas avançadas de processamento permitiram o desenvolvimento de aços de ultra-alta resistência (UHSS). Ao refinar a estrutura do grão e incorporar elementos de liga e tratamentos térmicos, o UHSS atinge uma resistência notável, mantendo a tenacidade adequada. Ele encontra aplicações nas indústrias automotiva, aeroespacial e de construção.

Cerâmica Bioinspirada:
- O nácar, encontrado nas conchas dos moluscos, apresenta uma excelente combinação de resistência e tenacidade devido à sua microestrutura de tijolo e argamassa. Os pesquisadores desenvolveram com sucesso cerâmicas semelhantes a nácar, imitando esse design natural, resultando em materiais leves e tolerantes a danos para diversas aplicações de engenharia.

Seda sintética de aranha:
- Os avanços na engenharia genética e na química de proteínas permitiram aos cientistas produzir fibras sintéticas de seda de aranha. Essas fibras combinam com a resistência e a resistência da seda natural de aranha, oferecendo possibilidades interessantes para têxteis leves, suturas médicas e materiais de base biológica.

Ligas de titânio:
- No campo da metalurgia, as ligas de titânio surgiram como materiais de alto desempenho. Eles combinam resistência, baixo peso e excelente resistência à corrosão, tornando-os valiosos na indústria aeroespacial, em implantes médicos e em ambientes marinhos.

Metais celulares:
- Inspirados em espumas naturais e favos de mel, os pesquisadores desenvolveram metais celulares com estruturas celulares personalizadas. Esses materiais fornecem absorção de energia excepcional e relações resistência-peso, encontrando aplicações em proteção contra impactos, gerenciamento térmico e componentes leves.

Embora estes exemplos demonstrem a nossa capacidade de igualar ou mesmo superar a natureza, é importante reconhecer que muitos materiais naturais ainda guardam segredos e complexidades que continuam a inspirar investigação e inovação contínuas na ciência e engenharia de materiais.