יריעות פחמן או סיבי פחמן הינם סיבים דקים בקוטר של כמאית המילימטר המכילים בעיקר אטומי פחמן. מיצרים אותם על ידי פיחמון של סיבים של חומר אורגני אחר, כמו חוטים של משי או פוליאסטר על ידי חימומם בסביבה נטולת חמצן. (דומה לתהליך בו מכינים פחמים ל'מנגל' – שם מחממים חתיכות של עץ ללא נוכחות אוויר, והעץ עובר תהליכי פירוק עד שהופך לפחם).
יריעות הפחמן מצטיינות במשקל קל ובחוזק מתיחה רב (יחסית למשקלם) והשימושים שלהם הוא בבניית מוצרים הדורשים משקל קל וחוזק מתיחה רב כמו כנפיים של מטוסים, אופנועי ואופני מירוץ, חכות דייג וכדומה.
שלד של זנב מסוק העשוי סיבי פחמן (תמונה באדיבות אתר וויקיפדיה)
כאשר נמצא ללא תוספות אפשר לכופף את הסיב בקלות, אבל הספגתו בפולימר כמו דבק אפוקסי, יוצרת חומר קשה עמיד ודק. סיבי הפחמן מהווים מעין שלד חזק בחומר – כמו תפקיד רשת הברזל שנמצאת בתוך בטון מזויין איתו בונים מקלטים וממ"דים. תחילה מעצבים את הצורה הדרושה מיריעות הפחמן, כמו תפירה של בגד, למשל צינור שישמש כחכת דייג, או צורה אליפטית שיוצרת כנף-מטוס, אחר-כך 'מלבישים' את הבד על תבנית בצורה הרצוייה ולבסוף מספיגים אותו בפולימר המקשה. מהבחינה המולקולרית סיבי הפחמן מכילים שרשראות פחמן דמויות גרפיט. לאחרונה התגלתה משפחה אחרת, (ודומה) של חומרים – ננו-שפופרות פחמן, אשר חזקים יותר מכל פלדה שידועה לאנושות, על פי החישובים, סיבים שיהיו בנויים מהם יהיו חזקים מספיק אפילו בכדי להחזיק מעלית מכדור-הארץ ועד הירח. כך שיש למה לצפות בתחום מדע החומרים.
מאת:ד"ר אבי סאייג
המחלקה לנוירוביולוגיה ומכון דוידסון לחינוך מדעי
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.
