合成材料進化 獨領風騷

在人類歷史上，就記憶所及，僅歷經幾個新材料時代，例如陶瓷、鋼鐵、塑膠，如今世人即將迎來新頁，將由合成材料獨領風騷。

道瓊社報導，應用在風機、賽車、或波音787上的碳纖維，便是合成材料。這類材料與所替換的材料相比，同樣堅韌、重量卻更輕，所需的資源也較少。不過，合成材料這數十年來、甚至數千年來都難以取得突破，因生產過程需大量人力、導致成本高昂，僅應用在效益高於成本的少數產業，例如航太領域。

現在，拜新的製造技術所賜，生產合成材料的速度更快、成本更低，這將大幅扭轉情勢，帶來令人振奮的成果，以及深遠的影響。

在過去數年，加州柏克萊的Arris Composites、蘇黎世的9T Labs、矽谷的Orbital Composites等數家新創公司，研發出生產各種合成材料小零件的製程，速度快且不昂貴。

若將物品中的鋼鐵、塑膠，替換成由各類纖維、塑膠組成的合成材料，可造就全新種類的運輸工具、威力更強大的武器、更輕、更耐用的智慧手機、與穿戴裝置等消費電子產品。

目前市面上已能買到由Arris、9T Labs的超輕、超堅韌材料製成的消費品，例如Brooks的跑鞋、自行車輪框幅條、名表。但接下來的進展可能更有趣，空巴和新科工程公司（ST Engineering），已正在測試Arris的產品，以取代飛機內部的金屬支架。

9T Labs執行長艾肯霍費爾說，生產一級方程式（F1）賽車的碳纖維外殼、及高階競賽自行車的碳纖維車架，仍有賴大量勞力，而業界的目標是加以自動化，一如過去數十年製造金屬和塑膠零件的方式。

產業刊物《Composites World》出版人史隆說，為了達成自動化，Arris、9T Labs的製程，有別於製造飛機或風機材料的方法。

Arris執行長李斯說，該公司將碳纖維成形的方法，與彎折線材相似，把成形後的纖維放入樹脂，再將半成品放入特製模具、加熱加壓、藉此塑形並強化零件。9T Labs的手法也近似。

Orbital執行長巴德薩說，自家公司採用的方法大為不同，利用現成的工業機器人配以定製噴頭射出碳纖維，以3D列印方式生成材料，再用可移除的模具支持碳纖維的形狀。