不要以為生物基復合材料是什么新概念，自古以來它就有廣泛的應用——在歷史上的不同時期，房屋、基礎設施和工具都是由粘土和石頭與纖維狀的植物和動物產品結合而成的。這些天然材料的加工和表征改進，推動了它們最近的工業使用。據Research and Markets估計，2022年，全球生物復合材料市場估計為192億美元，這些材料被用于建筑、航空航天、汽車和包裝等領域。而該市場預計到2028年將增長到468億美元。

然而，這種材料在戶外應用中的效用有限，因為生物復合材料在暴露于外部環境中往往會老化。魁北克大學三河分校（Université du Quebec á Trois）的研究人員進行了一項新的研究，更詳細地探討了這種環境老化問題，特別是考慮到短天然纖維增強熱塑性塑料（Short Natural Fibre-reinforced thermoplastic）復合材料。

研究人員報告了兩種聚丙烯生物復合材料：一種是用亞麻纖維制成的，另一種是用松木纖維制成的。兩種復合材料中纖維與基體的比例保持一致，均為30wt%。標記為樣品PP30-F和PP30-P。分別通過加速老化試驗，包括在60°C的溫度下用紫外線照射總共960小時。在五個時間點，即0小時、160小時、320小時、640小時和960小時后，評估了樣品的顏色、粗糙度和表面形態的變化，以及樣品的彎曲性能和落重沖擊行為。

研究人員發現，雖然紫外線老化并沒有改變生物復合材料的基本化學構成，但樣品的紅外光譜中的峰值隨著曝光時間的增加而增加。這表明兩種樣品都經歷了光氧化。然而，松木纖維復合材料的增加比亞麻纖維更明顯。表明松木纖維在紫外線照射下會發生更多的光氧化反應。他們將此歸因于松樹富含木質素的特性。松樹的木質素含量平均而言是亞麻的十倍。

從視覺上看，樣品也隨著時間的推移而變化。通過暴露在紫外線下進行漂白。這種顏色的轉變大部分發生在最初的480小時內，由于它與木質素含量的結構有關，兩種復合材料的變化有明顯差異。經過960小時的曝光，樣品PP30-F和PP30-P的顏色變化分別達到40.95%和31.31%。"

在粗糙度方面，兩種生物復合材料最初都表現出光滑的表面，沒有缺陷。隨著它們的老化，它們的表面粗糙度出現不同程度的增加。樣品暴露在紫外線下的時間越長，它們就越粗糙，在暴露960小時后，也觀察到了微裂紋。然而，與亞麻復合材料相比，松木纖維樣品PP30-P表現出較少的裂紋和較小的粗糙度。作者再次將此歸因于木質素，他們說木質素具有 "抗氧化作用"。

彎曲試驗表明，老化對生物復合材料的機械性能有負面影響，最明顯的老化發生在頭480小時。同樣，亞麻復合材料PP30-F的老化比松木纖維復合材料更嚴重。跌落重量沖擊試驗得出了類似的結果。兩者彎曲試驗都出現不同程度的變形，但PP30-F的表現最差。

研究人員的結論是：戶外應用的生物復合材料結構的設計應考慮紫外線照射對機械性能的影響，以更準確地確定其耐久性特征并防止重大損壞。