כאשר משולבים שני חומרים שונים או יותר, התוצאה היא: מרוכבים. השימושים הראשונים בחומרים מרוכבים מתוארכים ל- 1500 B.C. כאשר המצרים הקדומים והמתיישבים המסופוטמים השתמשו בתערובת של בוץ וקש כדי ליצור מבנים חזקים ועמידים. קש המשיכה לספק חיזוק למוצרים מורכבים עתיקים כולל כלי חרס וסירות.
מאוחר יותר, בשנת 1200 לספירה, המציאו המונגולים את הקשת המורכבת הראשונה. באמצעות שילוב של עץ, עצם ו"דבק בעלי חיים ", נלחצו קשתות ונעטפו קליפת ליבנה. קשתות אלה היו עוצמתיות ומדויקות. קשתות מונגוליות מורכבות עזרו להבטיח את הדומיננטיות הצבאית של ג'ינגיס חאן.
לידת "עידן הפלסטיקה"
העידן המודרני של מרוכבים החל כאשר מדענים פיתחו פלסטיקה. עד אז שרפים טבעיים שמקורם בצמחים ובעלי חיים היו המקור היחיד להדבקים ולקלסרים. בתחילת המאה העשרים פותחו פלסטיקה כמו ויניל, קלקר, פנול ופוליאסטר. החומרים הסינתטיים החדשים הללו הצליחו יותר משרפים בודדים שמקורם בטבע.
עם זאת, פלסטיק בלבד לא יכול היה לספק מספיק כוח ליישומים מבניים מסוימים. היה צורך בחיזוק בכדי לספק חוזק ונוקשות נוספים.
בשנת 1935 הציג אוונס קורנינג את סיבי הזכוכית הראשונה, פיברגלס.
פיברגלסבשילוב עם פולימר פלסטי נוצר מבנה חזק להפליא שהוא גם קל. זוהי תחילתה של ענף פולימרים מחוזקים בסיבים (FRP).WWII - נהיגה בחדשנות מרוכבים מוקדמים
רבים מההתקדמות הגדולות ביותר ברוכבים היו תוצאה של צרכים בזמן מלחמה. כשם שהמונגולים פיתחו את הקשת המורכבת, מלחמת העולם השנייה הביאה את תעשיית ה- FRP מהמעבדה לייצור בפועל.
היה צורך בחומרים אלטרנטיביים ליישומים קלים בכלי טיס צבאיים. המהנדסים הבינו במהרה יתרונות אחרים של מרוכבים מעבר להיותם קלים וחזקים. למשל התגלה כי מרוכבים מפיברגלס היו שקופים לתדרי רדיו, והחומר הותאם במהרה לשימוש במקלט לציוד מכ"ם אלקטרוני (Radomes).
התאמת מרוכבים: "עידן החלל" ל"יום יום "
בסוף מלחמת העולם השנייה, תעשיית מרוכבים נישה קטנה הייתה בעיצומה. עם ביקוש נמוך יותר למוצרים צבאיים, חידושי המרוכבים המעטים ניסו כעת בשאפתנות להכניס מרוכבים לשווקים אחרים. סירות היו מוצר ברור אחד שהועיל. מכונית הסירה המסחרית הראשונה המורכבת הוצגה בשנת 1946.
בזמן זה ברנדט גולדסוורתי המכונה לעתים קרובות "סבא של מרוכבים", פיתח רבים חדשים תהליכי ייצור ומוצרים, כולל גלשן הפיברגלס הראשון, שחולל מהפכה ב- ספורט.
חברת Goldsworthy המציאה גם תהליך ייצור המכונה pultrusion, תהליך המאפשר מוצרים מחוזקים מפיברגלס חזקים באופן אמין. כיום מוצרים המיוצרים מתהליך זה כוללים מסילות סולם, ידיות כלים, צינורות, פירים לחצים, שריון, רצפות רכבת ומכשירים רפואיים.
המשך הקידום בחומרים מרוכבים
בשנות השבעים מרוכבים התעשייה החלה להתבגר. פותחו שרפים פלסטיים טובים יותר וסיבי חיזוק משופרים. דופונט פיתח סיבי ארמיד המכונה Kevlar, שהפכה למוצר הבחירה בשריון הגוף בגלל חוזק מתיחה גבוה, צפיפות גבוהה ומשקל קל. בסיבוב זה פותחו גם סיבי פחמן; יותר ויותר, הוא החליף חלקים שהיו בעבר עשויים פלדה.
תעשיית המרוכבים עדיין מתפתחת, כאשר חלק גדול מהגידול מתמקד כעת סביב אנרגיה מתחדשת. להבי טורבינת רוח במיוחד דוחפים ללא הרף את גבולות הגודל ודורשים חומרים מרוכבים מתקדמים.
מצפה
מחקר חומרים מורכבים נמשך. תחומים המעניינים במיוחד הם חומרי ננו - חומרים בעלי מבנים מולקולריים קטנים במיוחד - ופולימרים מבוססי ביו.