1879年 碳纤维

托马斯·爱迪生（Thomas Edison,1847—1931）

高性能自行车车架通常是由碳纤维制作而成的。

人力飞机（1977年）, V-22鱼鹰（1981年），布加迪·威航（2005年），人力直升机（2012年）

如果你想建造一种又坚固又轻便的结构，那会怎样？坚固，我们指的是比金属坚固；轻便，我们指的是比铝制品轻便。如果这是你的需要的话，其预算可能会高到你支付不起，但在当今世界你的首选材料可以是碳纤维。它最初由托马斯·爱迪生发明于1879年。当时他用全部由碳纤维构成的灯丝点亮了第一盏白炽灯泡。

最初用硬质塑料包裹碳纤维，以稳固它，随后开发出碳纤维增强塑料。碳纤维来自高碳材料的丝，最常见的是聚丙烯腈。通过在氧气中加热纤维，然后再抽离氧气，除了碳原子之外，其他的东西就都会蒸发掉。这些保留下来的碳原子以长链的形式结合，抗拉强度极高。它们可以形成丝，而丝可以螺旋缠绕或织成织物。

碳纤维最普遍的运用方式是将织物放在模具中，用塑料树脂将其浸泡。这样碳纤维的部分可以塑造成任何形状，但是这是一种昂贵，且需要手工完成的过程。在成本不受限制的情况下，制造例如赛车、超级汽车、飞机以及昂贵的自行车框架，都是没有问题的。但是这样局限了碳纤维的广泛推广使用。例如，典型的消费型汽车就因其成本太高而不采用碳纤维。

碳纤维有多坚固？想象同样是铅笔形状的一块金属和一块碳纤维。碳纤维可能比金属坚固三倍，但质量只有金属的三分之一。你第一次拿碳纤维材料的东西的时候，可能感觉它是来自另一个世界，因为它与金属相比既轻巧又坚固。■