Die meisten biologischen Strukturmaterialien sind Nano-Verbundwerkstoffe mit einem Grundgerüst aus biologischen Strukturpolymeren in Kombination mit weiteren organischen und anorganischen Komponenten. Diese inhärente Komplexität schafft Spielraum für eine Vielzahl von physikalischen Eigenschaften, die sich im Laufe der Evolution an die ökophysiologischen Bedürfnisse der Organismen angepasst und optimiert haben. Die vielen diversen Funktionen biologischer Materialen und „Bauteile“ liefern Beispiele, wie die Natur „technische“ Probleme mit maßgeschneiderten Materialien löst und machen sie zu einer reichhaltigen Inspirationsquelle für synthetische Materialien.

Die sogenannte Kutikula der Arthropoden oder Gliedertiere (im wesentlichen Spinnentiere, Krebse und Insekten) hat bedingt durch ihren Ursprung als Sekretionsprodukt der Epidermis überall den gleichen Grundaufbau aus fibrillärem Chitin und Proteinen, muss aber verschiedenste Aufgaben erfüllen und damit sehr variable physikalische Eigenschaften haben. Dies können z. B. mechanische, optische aber auch Kombinationen aus mehreren Eigenschaften sein, die im gleichen Material nahtlos ineinander übergehen wie beispielsweise zwischen elastischen Gelenkmembranen und harten Beinsegmenten. Somit stellt Arthropodenkutikula ein echtes multifunktionelles Material dar, das ein hohes Potential sowohl für die Grundlagenforschung als auch für die Entwicklung und Herstellung von Biomaterialien und bio-inspirierten oder biomimetischen Materialien birgt. Zusätzlich bieten Arthropoda eine Fülle von evolutionär funktionsoptimierten Bauplanvariationen, die als Quelle für innovative technische Lösungen genutzt werden können.