Le fibre di carbonio nascono negli anni ‘50 quando Roger Bacon, al Parma Technical Center in Ohio, realizza un materiale disposto in fogli o rotoli, totalmente composto da grafite filamentosa.
Il primo tessuto, come ci è noto oggi, viene invece prodotto dalla Car Reinforcements nel 1969.
Spesso il termine fibra di carbonio viene erroneamente utilizzato per riferirsi al materiale composito di cui la fibra di carbonio è solo un costituente.
Caratteristiche
Partendo dalle basi, in chimica le fibre di carbonio sono un polimero di atomi di carbonio, legati tra loro in modo da formare dei piani di grafite.

Esse, tra le altre cose, sono caratterizzate da:
- Elevata conducibilità elettrica e termica
- Flessibilità
- Modulo elastico
- Resistenza meccanica
- Bassa densità
Queste fibre possono essere create tramite la modifica di fibre organiche, oppure dai residui della distillazione del petrolio o del catrame.
Esse vengono impiegate per la creazione di tessuti con prestazioni elevate: resistono a qualsiasi agente atmosferico e chimico e non ossidano.
Utilizzo
In generale le fibre di carbonio vengono utilizzate in molti settori, tra cui:
- Edile
- Aeronautico
- Nautico
- Medico
- Sportivo
Ma andiamo ad osservare più da vicino quelli di nostro interesse.
Fibre di carbonio nelle macchine
In campo automobilistico le fibre vengono unite ad una matrice, solitamente una resina, un materiale plastico o in metallo, che mantiene la forma desiderata mantenendo in posa le fibre. Per questo il materiale creato viene definito come composito: Carbon Fiber-Reinforced Polymer, CFRP.
Esse vengono utilizzate su vetture sportive, di alta gamma o da competizione. Soprattutto per la carrozzeria e i componenti aerodinamici, i freni e la decorazione degli interni.

https://www.roadandtrack.com/news/a41752889/lamborghini-reventon-for-sale/
Quella nell’immagine qui sopra è la Lamborghini Reventon. Ne sono stati prodotti solo 36 esemplari, 20 coupé e 16 roadster, dal 2007 al 2010. Il motore è un V12 con 650 CV. Tutto ciò ad un costo di un milione di euro, tasse escluse.
Il rivestimento esterno è totalmente composto in fibre di carbonio. Lo stesso il telaio e le alette accostate alle razze dei cerchi, per un migliore raffreddamento dei dischi dei freni.
Possiamo trovare le fibre di carbonio anche negli interni, insieme alla pelle, all’alluminio e l’alcantara. In carbonio è la calotta che protegge il blocco contenente gli strumenti dell’abitacolo.

https://www.lamborghini.com/it-en/storia/reventon
Fibre di carbonio nelle moto
Tra le componenti della moto troviamo spesso le fibre di carbonio, rese materiale composito con la stessa procedura utilizzata nelle auto.

https://www.cuoredesmo.com/la-stagione-agonistica-2009-per-ducati/
In particolare, molte aziende hanno provato ad utilizzare quest’ultime sui telai delle loro creazioni. Un esempio è la Ducati Desmosedici GP15 con cui Casey Stoner ha corso in MotoGP nel 2009.
L’azienda tedesca BMW, inoltre, ha recentemente depositato un brevetto che aggiungerebbe al telaio della Superbike S 1000 RR dei pannelli di rinforzo in carbonio.
Questo nuovo brevetto potrebbe dimostrare i vantaggi del telaio in carbonio anche su moto da strada, senza arrivare a costi particolarmente elevati; com’era successo invece con la HP4 Race Superbike, riservata però solo alla pista, anch’essa con componenti in fibre di carbonio.
L’idea sembra essere stata ispirata dalla MotoGP, sulle cui moto si usano spesso pannelli di rinforzo in carbonio su forcelloni in alluminio e telai.
I pannelli, fissati da bulloni, non sono permanenti e questo permette una più facile sostituzione e un vantaggio per la produzione in serie.

https://www.press.bmwgroup.com/italy/article/detail/T0269888IT/la-nuova-bmw-hp4-race?language=it
Vantaggi e svantaggi
In pratica tutte le caratteristiche elencate inizialmente sono vantaggi.
Potremmo aggiungere all’elenco la leggerezza, data dalla bassa densità e un elevato rapporto forza peso, e il comportamento ignifugo.
Inoltre, esse non si consumano sottoutilizzo costante grazie alle proprietà di affaticamento superiori a quelle di altri metalli comuni.
Invece tra i principali svantaggi delle fibre di carbonio spicca il costo molto alto, a causa della lunga e complessa lavorazione. All’incirca un metro quadro di tessuto arriva a costare anche 15 euro.
Poco conveniente è anche l’anisotropia, proprietà per cui una determinata grandezza fisica nella sostanza o nello spazio non è uguale in tutte le direzioni. Per questo le caratteristiche meccaniche della fibra di carbonio hanno una direzione privilegiata.

Autore: Elisa Mariani
Mi chiamo Elisa, ho 20 anni e sono nata sotto il segno zodiacale del cancro.
Mi piace guidare, mangiare, fare foto e il mio gatto.
La BMW S 1000 RR è la moto dei miei sogni da quando ho memoria e se uscire con gli amici fosse un hobby presumo sarebbe il mio preferito.
Ig: eelisa.marianii