ألياف كربونية ذات معامل مرونة عالٍ
يمثل الألياف الكربونية ذات الوحدة الميكانيكية العالية اختراقًا في تقنية المواد المتقدمة، والمميزة بنسبتها الاستثنائية بين الصلادة والوزن وخصائصها الميكانيكية الفائقة. تتكون هذه المادة الابتكارية من ذرات كربون مرتبة في هيكل بلوري متوازي مع محور الألياف، مما يؤدي إلى قوة شد ملحوظة ومعامل تمدد مرن. يتضمن عملية التصنيع تحكم دقيق في المواد الأولية وظروف المعالجة الحرارية، باستخدام مركبات البولي أكريلونيترايل (PAN) أو القاعدة القطرانية عادةً. تبلغ قيم معامل التمدد المرن ما بين 350-700 جي باسكال، مما يوفر أداءً غير مسبوق في التطبيقات التي تتطلب حدوث تشوه ضئيل تحت الحمل. تظهر المادة استقرارًا بعديًا فائقًا، ومقاومة للحرارة، وخواص مقاومة التعب، مما يجعلها ذات قيمة لا تقدر بثمن في الصناعات الجوية، وأدوات الرياضة، والتطبيقات الصناعية. يضمن معامل توسعها الحراري المنخفض الأداء المتسق عبر ظروف درجات الحرارة المختلفة، بينما توفر خمولها الكيميائي مقاومة ممتازة للعوامل البيئية. يتراوح قطر الألياف عادةً بين 5 إلى 10 ميكرومترات، مما يسمح بالتكامل المرن في مختلف الهياكل المركبة، مما يمكّن المهندسين من تصميم حلول خفيفة الوزن ولكنها قوية لتطبيقات صعبة.