O termo “osso” refere-se a uma família de materiais que possuem estruturas complexas hierarquicamente organizadas. Essas estruturas são principalmente adaptadas à variedade de funções mecânicas que o osso desempenha. Aqui revisamos as relações estrutura-mecânica de um tipo estrutural ósseo, o osso lamelar. Este é o tipo mais abundante em muitos mamíferos, incluindo humanos. Uma unidade lamelar é composta por cinco subcamadas. Cada sub-camada é um conjunto de fibrilas de colágeno mineralizado alinhado. As orientações dessas matrizes diferem em cada sub-camada em relação aos eixos das fibras de colágeno e às camadas de cristal, de tal forma que se forma uma estrutura complexa de contraplacado rotativo. Não foi possível identificar funções específicas para o osso lamelar, ao contrário dos outros tipos de osso. Propõe-se, portanto, que a estrutura lamelar seja multifuncional – o “concreto” da família de materiais ósseos. As propriedades mecânicas do osso lamelar, medidas experimentalmente, demonstram uma anisotropia clara em relação à direção do eixo dos ossos longos. Uma comparação das propriedades elásticas e finais das matrizes paralelas de unidades lamelares formadas em osso primário com estruturas osteonais cilíndricas em osso secundário formado mostra que a maior parte das propriedades mecânicas intrínsecas são incorporadas na estrutura lamelar. As principais vantagens do osso osteonal são as suas propriedades de fractura. A modelagem matemática das propriedades elásticas com base na estrutura lamelar e utilizando uma abordagem de regra-de-misturas pode simular de perto as propriedades mecânicas medidas, proporcionando uma maior percepção das relações estrutura-mecânicas do osso lamelar.
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