بحلول عام ١٩٥٨، اكتشف الباحث روجر بيكون أنه في ظل ظروف محددة، وبدءًا من مواد كربونية معينة، يمكن إنتاج "بقايا" كربونية عالية الجودة في ظل عملية الاحتباس الحراري. وعلى مر السنين، تمكن الباحثون من صنع خيوط من ألياف الكربون يمكن ربطها معًا لتكوين صفائح.
عادةً، عندما يتحدث الناس عن استخدام "ألياف الكربون" في السيارات الحالية، فإنهم يتحدثون عن خيوط ألياف الكربون المنسوجة والمثبتة في المطاط. بعد ذلك، يُصَب هذا المركب من ألياف الكربون، والذي يُسمى أحيانًا البلاستيك المقوى بألياف الكربون (CFRP)، حسب الحاجة. عندما يجفّ المطاط، تحصل على قطعة سيارة خفيفة الوزن تستمد جودتها من نفس المكون الذي يُكوّن الحجر الكريم.
تعليمات لجعل صفائح الفولاذ المستخدمة في صناعة المركبات "أقوى"، مما يجعل المركبات أكثر أمانًا باستخدام موادها. عندها، عندما سألتُ عن المعنى الحقيقي لقولهم إن فولاذهم المُحسّن "أقوى" من الفولاذ العادي، كانت إجابتهم معامل مرونة أعلى. يُفترض أن الجودة، ومعامل مرونة يونغ، والمتانة عوامل مميزة. الجودة تعني قدرة الفولاذ على تحمل الصدمات لفترة أطول قبل التشويه البلاستيكي، ومعامل مرونة يونغ أو المتانة يعني أنه ينحني بشكل أقل بنفس القوة، والمتانة تعني قدرة أكبر على التشويه.
وبالمثل، تُعدّ ألياف الكربون، عند استخدامها بشكل صحيح، مادةً جيدة: فهي متينة وخفيفة الوزن، ويمكنك تصميم فأس حربية عالية الجودة تحتاجها في المنتج من خلال طريقة إدارة خيوط الألياف أثناء التجميع. لنفترض أن لديك منتجين، متطابقين من الداخل والخارج باستثناء المادة: أحدهما معدني والآخر من ألياف الكربون. عندما يتلف الجزء المعدني، سيتشوه أحيانًا؛ إما أن ينحني أو يتحطم. أثناء تشوهه، سيفقد طاقته. عندما ينهار ألياف الكربون، يتكسر إلى قطع صغيرة جدًا لا تمتص أي شيء.
وقت النشر: 30 نوفمبر 2018