松树长成参天大树仍然结构稳定，寿命长且屹立不倒，这不正是工程师们设计产品所追求的可靠度和完整性吗？德国卡尔斯鲁厄大学生物机械专家Claus Mattheck提出相应的“应力均衡原理”。它指出树和动物骨头在成长过程中总是尽可能达到结构内外应力的均衡分布，比如说，动物关节处应力较高，这个位置就会长出更多的材料来补偿；而在不需要的地方甚至掏空了，减轻材料重量以适应动态活动的负荷。工程师们利用这个原理设计出了优化结构的软件，用它设计出轻量型的高性能纤维复合材料，比如，生产安全性与传统相当的汽车配件，但重量降低30%。

有意思的是，这个原理虽然可以举出无数个实际例子说明，Mattheck却无法证明它的存在，因为这种平衡是在不断变化的，生命体在成长过程中不断调整自身的平衡。该原理可用于汽车制造、建筑架构、桥梁等，从而达到优化结构，节约资源，提高安全性的多重目的。点击了解有关该轻量化设计软件介绍：CAO and SKO design software；Mattheck所在院系是：Department of Biomechanics at the Institute for Materials Research II。

本文摘内容参考自发布在Ask Nature上的文章：Trunks and branches of trees withstand external stresses through load-adaptive growth.