近日，来自英国曼彻斯特大学的科学家们明确了编织复合材料的损伤产生及发展机制，而该项成果对于提升编织复合材料使用效率大有裨益；而基于该研究，通过对复合材料进行编织设计可以应用在航空航天、汽车传动轴以及曲棍球杆等运动器材中。

该项研究成果近期发表在复合材料科学与技术（Journal of Composites Science and Technology）杂志上。编织技术在纺织工业中起步很晚，但如今，随着机器人技术与先进工业系统的集成，该技术已经逐渐推向航空航天、汽车和能源等高附加值制造业领域。

在该项研究中，科学家们首次采用独特的3D成像过程实时记录了碳纤维复合材料管状结构在外部载荷下的性能变化数据，从而为最大程度提高材料使用效率绘制了一幅蓝图；因为利用该项研究，可以通过已确定的载荷和应力点来提高材料寿命，而这些载荷和应力点会导致损伤从次临界状态转变为临界状态。

因此，通过利用实时监测的应力应变和破坏数据，并开发定制的复合材料设计工具，可以科学地设计所需的复合材料，而不是仅仅简单地模仿金属材料的特性与要求。

负责该项研究的首席科学家菲尔·威瑟斯教授指出：“原位X射线成像使我们首次通过3D成像方式了解了碳纤维复合材料管损伤的产生与发展机制。”该项研究中选用的碳纤维编织复合材料管是通过将碳纤维丝束编织成连续的交错螺旋线制成。

最近研究也表明，通过复合材料结构的定制编织可以应用到范围极广的领域，而由于采用了新的3D成像技术，高性能碳纤维复合材料可以实现精确地设计来满足不同的应用。预计编织复合材料在轻型耐损伤结构具有潜在的发展潜力，但由于缺乏足够的设计和材料性能数据，在高端制造业中的应用仍有待验证。