什么材料可以替代铝，提供改善的强度以及减轻重量？是否有可能制造比铝轻50％但具有相似或更高强度的组件？铝是一种常用材料，但碳纤维为许多建筑工程师使用，是一种可以代替铝金属的材料。
　　
　　碳纤维用于需要与重量相关的高强度和刚性的行业，例如在航空，自动化机器，赛车，专业自行车，康复设备。由于其独特的设计，碳纤维也被用于制造手表，钱包等奢侈品，这种材料使得该产品在奢华和高贵的世界中独树一帜，并使其在竞争中^一步。
　　
　　将进口碳纤维材料的性能与钢或铝进行比较并不容易，与碳纤维不同，金属通常是均匀各向同性的，从而确保在各个方向具有相同的性能；碳纤维部件的强度和刚度是通过以特定方式定位织物而产生的。这为制造商提供了机会，但是也需要很大的知识和专业知识。
　　
　　在由铝制成的自行车车架（尺寸，几何形状，壁厚）的情况下，钢的刚性将比铝制的高3倍；但是，如果我们也考虑到元件的重量，钢架虽然比铝架刚性高3倍，但也会重3倍；碳纤维是一种在低密度下提供刚度和强度的材料，比铝和钢轻，这提供了许多实际的好处。重量，碳纤维比铝和钢提供2至5倍的刚性（取决于使用的纤维）。在单向碳纤维制造的特定部件只能在一个平面上受力的情况下，其刚度将比钢或铝（相同重量）高5-10倍。