自行车升级——轻盈而安全
材料牛注：传统碳纤维材料让自行车变得更轻，但却不耐冲撞。新型纤维复合材料可以不增加质量的前提下大幅提升材料抗冲击性能，简直完美！
对于竞赛用自行车，碳纤维材料可以减少自行车架上不必要的质量。然而，这种轻质却以牺牲耐久性为代价。当铝或其他合金受到起很大的冲击时会发生凹陷或弯曲，而碳纤维却更容易破裂。人们正在寻求能避免两者的缺点，将两者的优点完美结合的新型复合材料。
以前的解决办法是在容易破裂的区域使用增强纤维或打补丁，但这会增加车架的额外重量，要是没有额外质量，那就完美了。混合型复合材料是在同一层内把材料混合，兼得两者的性质，总重量却几乎不增加。
令人惊奇的是，使用的两种材料本质上都是塑料。Dyneema用的是聚乙烯纤维，而Innegra用的是聚丙烯。当碳纤维和Dyneema编织在一起时，纤维具有高柔韧、高拉伸强度的优点。荷兰的纤维材料公司DSM Dyneema声称该材料的能量吸收率可以增加高达100％。
Innega纤维材料还可以减轻重量并增加减振性能。这得益于微观结构中的微孔能让内部能量更均匀地释放，从而增加了减轻材料损伤的能力。
一个更有趣的材料是Rein4ced的钢和碳纤维复合材料。与柔性塑料纤维不同，这种比利时的材料不需要过多的增强就可以保持所需刚性。事实上，该公司预计，基于这种材料的车架、前叉和其他部件都可以实现“零重量增加”。
值得注意的是，任何混合型复合材料都不可能完全解决这个问题。剧烈的冲击力仍然会破坏碳纤维本身。但不同的是，现在的支撑结构能防止发生灾难性故障，以免骑行者受重伤。这意味着车架几乎不会破碎成多个部分，它甚至可以承受整车的冲击能量。
将这些混合材料应用于实际生产并不十分遥远。 Innegra已经在用于一些自行车产品中。可以在PRO的Vibe Aero下拉式手柄或Berk Composite的定制公路车车架中找到它们。Dyneema也正在一些车架和组件中测试这些材料，明年或将发布。
混合型复合材料使轻型自行车比以前更安全。通过避免自行车在灾难性事故中破裂，骑行者在事故中将更大程度上免受重伤。
原文链接：New hybrid composite bike frames shed weight without shattering on impact.
本文由材料人编辑部月亮提供素材，豆粟编译，朱晓秀审核。点我加入材料人编辑部。
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