人类长期以来一直向大自然寻求解决方案，从破解飞行之谜到制造更坚固的材料。对于新加坡科技设计大学 (SUTD) 副教授 Javier Fernandez 来说，大自然是可持续发展的蓝图。他观察到：“与我们社会的能源密集型工程不同，大自然在稀缺的模式下运作，无需获取密集能源或运输材料即可找到解决方案。”

几丁质是一种值得深入研究的有机材料，在自然界中随处可见，从虾到贝壳和蘑菇。几丁质不仅是地球上第二丰富的有机材料，而且坚固轻便，是许多工程应用的理想材料。

“几丁质对金属也有很强的亲和力，”费尔南德斯副教授说。“我们决定评估这种亲和力，结合角质层的形成过程，是否能以‘生物学’的方式用于生产功能性金属结构。”

在自然界中，金属虽然很少使用，但可以在一些几丁质结构中找到，例如昆虫和甲壳类动物的表皮和外骨骼。通过深入研究几丁质及其衍生物对金属的亲和力，费尔南德斯和他的团队设计了一种新的金属加工方法，他们在《先进功能材料》杂志上发表了一篇论文《基于几丁质胶体和复合材料的生物金属加工方法》。

通过利用受这些几丁质化合物启发的设计和技术，研究小组展示了一种无需通常的能源成本即可生产功能性金属结构的新方法。

在传统的金属加工中，高温和高压对于熔化和塑造金属至关重要。这与自然界中金属在常温条件下与几丁质材料结合的方式形成了鲜明对比。

以节肢动物角质层(如蟹壳)中发现的金属化合物为例。通常，金属只会在几丁质发育的后期才会进入蟹壳——几丁质会先通过鞣制和脱水变硬，形成一个壳，然后环境中的任何金属才会加入其中。