Háþróuð efni eru nauðsynleg til að auka eldsneytissparnað nútímabíla en viðhalda öryggi og afköstum. Vegna þess að það tekur minni orku að flýta fyrir léttari hlut en þyngri bjóða létt efni mikla möguleika til að auka skilvirkni ökutækja. 10% lækkun á þyngd ökutækis getur leitt til 6%-8% betri eldsneytissparnaðar. Að skipta út steypujárni og hefðbundnum stálíhlutum fyrir létt efni eins og hástyrkt stál, magnesíum (Mg) málmblöndur, ál (Al) málmblöndur, koltrefja og fjölliða samsett efni getur beint dregið úr þyngd yfirbyggingar og undirvagns ökutækis um allt að 50 prósent og draga því úr eldsneytisnotkun ökutækis. Notkun léttra íhluta og afkastamikilla véla með háþróuðum efnum í fjórðungi bandaríska flotans gæti sparað meira en 5 milljarða lítra af eldsneyti árlega árið 2030.
Með því að nota létt burðarefni geta bílar borið viðbótar háþróuð mengunarvarnarkerfi, öryggisbúnað og samþætt rafeindakerfi án þess að auka heildarþyngd ökutækisins. Þó að hvaða farartæki sem er geti notað létt efni eru þau sérstaklega mikilvæg fyrir tvinn rafknúin, tengitvinn rafbíla og rafbíla. Með því að nota létt efni í þessi farartæki getur það vegið upp á móti þyngd raforkukerfa eins og rafgeyma og rafmótora, aukið skilvirkni og aukið drægni þeirra sem er algjörlega rafmagns. Að öðrum kosti gæti notkun á léttum efnum leitt til þess að þörf sé á minni rafhlöðu með lægri kostnaði á sama tíma og rafknúnu úrvali ökutækja með innstungum er haldið stöðugu.
Rannsóknir og þróun á léttum efnum er nauðsynleg til að lækka kostnað þeirra, auka getu þeirra til endurvinnslu, gera kleift að samþætta þau í farartæki og hámarka ávinning þeirra á eldsneytissparnaði.
Vehicle Technologies Office (VTO) vinnur að því að bæta þessi efni á fjóra vegu:
Auka skilning á efninu sjálfu með líkanagerð og reikniefnafræði
Að bæta eiginleika þeirra (svo sem styrk, stífleika og sveigjanleika)
Að bæta framleiðslu þeirra (efniskostnaður, framleiðsluhraði eða afrakstur)
Þróun málmblöndur úr háþróuðum efnum
Til skamms tíma getur það minnkað þyngd íhluta um 10-60 prósent ef skipta um þunga stálíhluti fyrir efni eins og hástyrkt stál, ál eða glertrefjastyrkt fjölliða samsett efni. Vísindamenn skilja nú þegar eiginleika þessara efna og tilheyrandi framleiðsluferla. Vísindamenn vinna að því að lækka kostnað sinn og bæta ferlana við að sameina, móta og endurvinna þessi efni.
