利用碳纤维或玻璃纤维增强的有机树脂复合物比不锈钢要更轻更强，它们赋予了飞机、卫星、军用车辆和豪华轿车以更大的强度和刚性，而没有增加体积。

这种纤维增强的复合材料还可以帮助创造下一代轻质节能的车辆，更大的产能更多的风力涡轮机，用于天然气或氢气驱动汽车的弹性压缩气体存储罐。但是复合材料相对昂贵，制造时能量密集并且难以循环利用。   

为了克服这些障碍，美国联邦政府一月份建立了先进复合材料制造创新研究所。拥有259百万的5年计划，由田纳西大学Knoxville领导，将带动先进复合材料、制造、和循环的创新。其目标是开发高吞吐量、低成本、高效节能的过程用于复合物的制造和循环，使其可以广泛应用在汽车和可再生能源产业。他们还会推进新型复合物和新颖应用的开发。

橡树岭国家实验室先进制造办公室主任，Craig Blue说："复合材料已经有几十年的历史了。最开始的使用领域是航天航空。复合材料广泛使用的最主要障碍是他们的成本和材料的能量强度。

IACMI声称他们的目标是降低碳纤维增强高分子成本的25％，减少制造这种复合材料的能量损耗的50％，并将回收率提高到80％。

IACMI将筹建5个主要的研究中心，其中四个位于中西部地区，这里有美国接近70％的汽车生产量。车辆应用中心将建于密歇根州立大学；压缩气存储应用中心由俄亥俄州的代顿研究所领导；风力涡轮机应用中心由科罗拉多州国家可再生能源实验室领导。另外还有两个技术中心：位于普渡大学的复合材料虚拟工厂HUB，将制造工具模型，并模拟其他IACMI中心发展的制造现象；另一个是在田纳西大学的材料和制造加工技术中心。

这5个中心，以及肯纳吉大学和橡树岭实验室，是IACMI的7个核心合作伙伴。倡导者还包括一个122名其他大学和国家实验室的联盟，以及包括巴斯夫、大琼斯化学、本田和波音等行业领导者。这些和伙伴将提供189百万的资金，还有来自美国能源部（DOE）先进制造办公室的另外70百万。

Blue 说政府建立这个研究所的一个主要原因是能够达到最新的企业燃料经济标准，要求汽车到2050年具有每加仑54.5英里的燃油效率。DOE研究显示汽车质量降低10％，可以降低燃油消耗的6－8％。使用高度工程化的碳纤维复合材料并优化汽车结构，可以减少60－70％的质量。

制造增强的高分子复合材料能量密度大，需要高温和高压来混合不同的材料。碳和玻璃纤维的制备使用昂贵的、高温过程单产量却很小。"所以我们非常关注如何降低纤维制备的能量消耗，另外我们也需要高容量碳纤维和玻璃纤维的制造我们想要提高生产速度和循环次数。"Blue说。

研究者将寻找降低高分子前躯体成本的方法，以及提高转化和复合技术例如压缩成型，高压树脂传递成型以及插入／重叠注塑成型。

生命周期的另一端，复合材料目前的回收量很有限。DOE先进加工办公室技术经理，Kelly Visconti说："一个挑战是将材料变回一个足够干净的状态以便于重新使用"，为了纤维的再利用，高分子基体和纤维必须分离，目前这是考加热实现的，可能导致纤维的破坏。"她说，"复合材料本质上是长的纤维通过胶水粘在一起，技巧就是去除足够的高分子而不破坏纤维。我们正在寻找新的方法。"

IACMI还非常关注成型和模拟。"为了确保我们理解应用中所需要的一些性质，"Blue说。例如，航天航空部件需要的复合物要比汽车部件具有两倍以上的拉伸强度和弹性模量。所以，我们可以使用较低温度工艺来制造较低性能的汽车部件。"汽车的关键是不要花钱去搞一些不需要的性能，"他说。

开发新的汽车用轻质复合物需要一个多材料的方法，Blue说，所以科学家将研究一个碳纤维和玻璃纤维增强复合材料的组合，而不是只限于镁、铝等金属。

除了材料的研究，IACMI还帮助提高技术教育和培训熟练制造工人来支持全国先进复合材料预期的增长。在未来的10年内，IACMI 估计，将产生超过3万个美国制造业工作岗位在纤维增强有机物行业。

IACMI是Barack Obama总统的国家制造创新网络（NNMI）选中的第五个研究所。NNMI，由白宫在2013年1月首次提出，拟推出区域枢纽以推动先进制造，培养创新和创造工作岗位。目前建立的四个研究所，主要关注添加剂制造、宽带隙半导体，轻质技术和集成数字设计和制造。

新材料在线编译整理——翻译：王晶晶     校正：摩天轮