Los átomos de carbono tienen la facultad de enlazarse fuertemente entre ellos, y los investigadores han aprovechado esta propiedad para conseguir fibras que aprovechan la fortaleza del enlace. A volúmenes iguales, estas fibras sintéticas son incluso más fuertes y rígidas que los metales, pero mucho más ligeras y permiten ser diseñadas a la carta según las propiedades deseadas.

Su limitación es que ofrecen las mejores características cuando se ejercen fuerzas paralelamente a ellas. Por ello, para obtener un aprovechamiento práctico, los investigadores tuvieron que encontrar un procedimiento para combinarlas en forma de matriz, enlazando entre sí los finísimos filamentos de 7 a 8 micras de diámetro; esto permite que las cargas se transfieran por toda la matriz, de fibra a fibra, para lograr un rendimiento mecánico útil. Por la limitación mencionada, si la fibra de carbono ha de resistir fuerzas en más de una dirección, es necesario construir capas de resina y láminas de fibra de carbono que tengan sus haces orientados en diferentes direcciones.

Con esta disposición, la capa que proporciona la mayor parte de la fortaleza variará de acuerdo con la dirección de la fuerza aplicada. Además de poseer propiedades diferentes respecto a fuerzas ejercidas en dirección longitudinal y transversal, los compuestos obtenidos también tienen diferentes propiedades de tracción y compresión.

En realidad, teniendo que considerar tantas propiedades, estos materiales se convierten en algo extremadamente sofisticado para trabajar con ellos. De aquí viene la dificultad que tienen los fabricantes para hacer unas palas que sean potentes a la vez que robustas, pues hay infinidad de detalles a tener en cuenta, tantos que para poder solucionarlos se han creado programas especiales de ordenador.