カーボンファイバーは車の安全性に優れていますか?

1958年までに、研究者のロジャー・ベーコンは、特定の条件下で、特定の炭素系材料を用いて、加熱処理中に高品質の炭素「束」を生成できることを発見しました。その後数年にわたり、研究者たちは基本的に炭素繊維の糸を製造し、それを編み合わせてシート状にすることができました。

一般的に、現在の自動車に「カーボンファイバー」が使用されていると言えば、炭素繊維の繊維を織り込みゴム状に固めたものを指します。次に、この炭素繊維複合材（炭素繊維強化プラスチック（CFRP）と呼ばれることもあります）は、必要に応じて成形されます。成形が完了すれば、宝石を構成する成分と同じ特性を持つ軽量の自動車部品が完成します。

自動車メーカーは、使用する鋼板を「より強固に」製造するよう指示されています。そうすることで、その材料を使用することで、自動車の安全性を高めることができるのです。そこで、強化鋼が通常の鋼板よりも「より強固」であるというのはどういう意味なのかと尋ねたところ、答えは「高弾性率」でした。強度、ヤング率、強度はそれぞれ異なる性質を持つと言われています。強度とは、塑性変形が発生するまでの運転抵抗が長いことを意味し、ヤング率または強度とは、同じ力でねじれが少ないことを意味し、強度とは、損傷に対する耐久性が高いことを意味します。

同様に、カーボンファイバーは適切な用途であれば優れた素材です。強度と軽量性に優れ、積層工程で繊維の束をどのように配置するかによって、製品に必要な強度のトマホークを設計できます。例えば、材質以外は外観が同一の2つの製品があるとします。1つは金属、もう1つはカーボンファイバーです。金属の支持部が損傷すると、あちこちで変形し、曲がったり、破損したりします。変形中にエネルギーを放出します。一方、カーボンファイバーが平らになると、何も吸収しない小さな破片に砕け散ります。