เลือกวัสดุให้เหมาะกับงาน

การเลือกวัสดุเริ่มจาก งาน ไม่ใช่จากวัสดุ จดสิ่งที่ชิ้นส่วนนั้นต้องทำให้ได้ (หรือ ข้อกำหนด) จากนั้นมองหาวัสดุที่ตรงตามข้อกำหนดในราคาที่ยอมรับได้ ตัวอย่างเช่น:

• สายเคเบิลไฟฟ้า: ต้องนำกระแสไฟฟ้าโดยสูญเสียพลังงานน้อย ดัดงอได้โดยไม่ขาด และมีราคาไม่แพง ทองแดงนำไฟฟ้าได้ดีมากและดึงให้เป็นลวดได้ง่าย อะลูมิเนียมนำไฟฟ้าได้น้อยกว่าแต่เบากว่าและถูกกว่า จึงใช้ในสายส่งไฟฟ้าเหนือศีรษะระยะไกล
• หน้าต่าง: ต้องให้แสงผ่านและป้องกันลมกับฝน จึงต้องโปร่งใส แก้วทำสิ่งนี้ได้ จึงถูกเลือกใช้แม้จะเปราะ
• กระทะ: ฐานควรกระจายความร้อนได้สม่ำเสมอ (เป็นตัวนำความร้อนที่ดี เช่น อะลูมิเนียมหรือทองแดง) ส่วนด้ามจับควรไม่ร้อน (เป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดี เช่น พลาสติกหรือไม้)
• สปริง: ต้องยืดหรือบีบแล้วกลับคืนสู่รูปร่างเดิมได้หลายครั้ง จึงต้องมีลิมิตความยืดหยุ่นที่สูงมาก เหล็กกล้าสำหรับทำสปริงถูกผลิตขึ้นมาเพื่อสิ่งนี้โดยเฉพาะ

ไม่มี “วัสดุที่ดีที่สุด” มีเพียงการประนีประนอมที่ดีที่สุด เฟรมจักรยานแสดงให้เห็นสิ่งที่ต้องแลก:

• เหล็กกล้า: แข็งแรง เหนียว และซ่อมง่าย แต่หนักกว่า
• อะลูมิเนียมอัลลอย: เบากว่าเหล็กกล้ามากเมื่อใช้ทำเฟรมที่แข็งเกร็ง แต่ทนต่อการรับน้ำหนักซ้ำ ๆ ได้น้อยกว่า
• วัสดุคอมโพสิตเส้นใยคาร์บอน: เบามากและปรับให้แข็งเกร็งในทิศทางที่เหมาะสมได้ แต่มีราคาแพงและซ่อมยากกว่า

นักปั่นที่ต้องการจักรยานราคาถูกสำหรับเดินทางไปกลับ และนักแข่งที่ต้องการลดน้ำหนักลงทุกกรัม ต่างก็เลือกได้เหมาะกับงานของตนเอง

ลองดูหมวกกันน็อกสำหรับปั่นจักรยาน เปลือกด้านนอกเป็นพลาสติกแข็งบาง ๆ แต่ส่วนใหญ่ของหมวกเป็น โฟมที่ยุบตัวได้ เมื่อเกิดการชน โฟมจะถูกบีบจนยุบตัวอย่างถาวร กระบวนการนี้ใช้เวลาและระยะทางเล็กน้อย และช่วยดูดซับพลังงานจากแรงกระแทก ทำให้แรงที่ส่งไปถึงศีรษะลดลง หมวกที่แข็งและเหนียวแต่ไม่มีโฟมจะหยุดศีรษะกะทันหันกว่าและแย่กว่า ในกรณีนี้ วัสดุที่ “นุ่ม” คือทางเลือกที่ฉลาดกว่า