El presente documento investiga el comportamiento mecánico de una estructura Voronoi biomimética, inspirada en la microestructura de la concha del erizo de mar, con sus atributos topológicos característicos que constituyen la etapa de evaluación técnica de una nueva estrategia de diseño biomimético. Se utilizó un algoritmo de diseño paramétrico como base para generar permutaciones de diseño con un grosor de varilla, número de nodos y suavidad del modelo que aumentan gradualmente, parámetros geométricos que definen una estructura Voronoi y aumentan su densidad relativa a medida que se mejoran. Se fabricaron especímenes físicos de PLA con una impresora de fabricación de filamento fundido (FFF) y se sometieron a cargas cuasi-estáticas. Se realizó un análisis de elementos finitos (FEA) para verificar los resultados experimentales. Se calculó una pequeña discrepancia entre la densidad relativa de los modelos diseñados e impresos. Las pruebas revelaron que el comportamiento compresivo de la estructura consiste en una región elástica seguida de una región de meseta suave y, finalmente, por la zona de densificación. La resistencia de fluencia, el módulo de compresión y el estrés de meseta de la estructura mejoran a medida que se mejoran los parámetros geométricos específicos. La misma tendencia se observa en las capacidades de absorción de energía de la estructura, mientras que una tendencia inversa caracteriza la deformación de densificación de los especímenes. También se identifica una relación polinómica de segundo grado entre el módulo, el estrés de meseta y la capacidad de energía cuando se grafican en función de la densidad relativa de los especímenes. Se pueden adquirir morfologías Voronoi distintas con características mecánicas similares, dependiendo de los requisitos de diseño y aplicación. Las aplicaciones potenciales incluyen materiales estructurales ligeros y equipo y accesorios de protección.