Kompozity z uhlíkových vláken jsou velmi lehké a zároveň pevné. Jako takové jsou skvělé pro konstrukce automobilů, letounů a dalších transportních prostředků. Tvoří je polymerová matrice, jako třeba epoxid, v níž jsou začleněna uhlíková vlákna. Problém je ale v tom, že se tyto dva materiály liší ve svých mechanických vlastnostech. Pokud dojde k působení velkých sil či tlaků anebo k únavě materiálu, tak se uhlíková vlákna mohou od matrice oddělit.
Když se něco takového stane, tak vzniklé poškození může zůstat skryté pod povrchem materiálu, kde je nepřístupné vizuálním kontrolám. To je recept na budoucí katastrofální selhání, které může mít dalekosáhlé důsledky. Podle Chrise Bowlanda z amerických laboratoří Oak Ridge National Laboratory v takovém případě není nic poznat, dokud se celá struktura kompozitu najednou nezhroutí. Kdybychom ale věděli, co se děje uvnitř kompozitu, tak bychom dokázali mnohem lépe odhadnout stav materiálu, a také bychom poznali, kdy je nutné přistoupit k opravě.
Bowland a jeho kolegové nedávno vyvinuli nový proces typu zpracování převíjením substrátu (anglicky Roll-to-roll processing, R2R), který umožňuje potáhnout elektricky vodivá uhlíková vlákna polovodičovými nanočásticemi z karbidu křemíku. Takový kompozit s nanočásticemi je pevnější než jiné kompozity s vlákny, a navíc má ještě novou pozoruhodnou vlastnost – dokáže monitorovat stav své vlastní struktury.
Když se do polymerové matrice dostane dostatek uhlíkových vláken s nanočásticemi, tak tato vlákna vytvoří elektrickou síť a vnitřek nanokompozitu se stane elektricky vodivým. V důsledku působení vnějších sil mohou polovodičové nanočástice tuto vodivost měnit, což přidává nanokompozitu elektromechanické vlastnosti.
Pokud se uvnitř kompozitu s nanočásticemi objeví poškození, tak se změní propojení uhlíkových vláken a tím i elektrický odpor materiálu. Když například prudká turbulence ohne křídlo letadla, tak elektrický signál upozorní počítač na palubě letadla, že jeho konstrukce zažila působení extrémní síly a že bude nutná důkladná inspekce materiálu.