无论棉花、羊毛还是合成纤维到衣服是一个复杂的过程。对于棉花和羊毛而言，先要经过采集和加工；对于合成纤维来说，也要先由石油化工厂制备。然后都要经过纺丝、加捻、整理，机织或针织成衣料。最后设计、裁剪、缝制成服装。虽然合成纤维是人工制造的，但从其制备到织成衣料，却完全模仿了天然纤维的加工过程。如果将也这个过程也“人工”地改造一下，结果如何呢？于是乎，“无纺布”的非织造物应运而生。
在非织造物的生产工艺中，取消了纺织机和针织机的使用，“无纺布”也因此而得名。这种工艺的特点是，借助合成纤维不同层间的连接方法，或者用短纤、长纤，直接铺成网形。最先进的非织造物制造方法是将聚合物膜拉伸，成为纤维网，或用化学法、喷气法等直接形成纤维网。
非织造物不仅在制衣业，在其它工业中也有极广泛的应用。早在它诞生初期，就用于包装、过滤、吸附、增强等场合。随着技术的进步、性能的提高和成本的下降，它的应用已扩展到工业、农业的各行各业。在有些场合，非织造物已成为不可替代的产品。例如，园艺业中的“植生带”，就是利用非织造物的光学性质及降解性而发挥其独特作用的。在极薄的、可以被生物降解的非织造物上，用激光均匀打洞，洞边再粘上优质草籽，就制得了植生带。把它铺在土地上，只有那些优质草籽可以接受阳光而生根、发芽、成长；而地面上的其他杂草则被植生带覆盖住而死亡。当优质草已长成绝对优势后，非织造物也就开始被泥土中的微生物分解，消失，不留下一点污染。
人们常用来度量纤维的细度与密度的量是纤度，其单位是“旦”，被定义为9000米纤维长度的克重数。比方说，某种纤维的纤度为10旦，就是指这种纤维长为9000米时，重量为10克。普通纤维的纤度一般为1～10旦。高支数的纤维，纤度在0．4～1旦。而利用当今高科技对纤维进行超微细化，可使其纤度低于0．3旦。纤度的大幅度降低，使纤维发生了质的变化。用低纤度纤维制成的仿麂皮织物、仿真丝织物、人造革，达到了以假乱真的地步。用它们制成的各种高密度织物，如高性能清洁布等，深受广大消费者欢迎。
日本根据本国国土小，人口密集，多地震的基本国情，在多年之前就开展了特种纤维用于建筑的研究。他们以高强碳纤维、芳香族聚酰胺纤维和普通的沥青纤维为原料，用特定方法制成了强度非常高的建筑材料，并用这种材料成功地建造了两幢高达42层的建筑物。日本大成建设公司更是设计了面向21世纪的超高层建筑，称之为“X-SEED400”，其建筑高度达4000米，甚至超过了富士山。这样高的建筑物，其稳固性就是由特种纤维来保证的。
除建筑行业要用到新型纤维之外，军事、航空、航天这些尖端科技领域，都需要新型纤维材料。多年前的海湾战争大家都还记忆犹新吧，多国部队使用的高性能歼击机、主战坦克、军用直升飞机、导弹、弹道导弹发射装置、防弹背心、头盔、降落伞等，无一不是用特种纤维加工制成的。据报道，用芳纶织物制成的复合钢板，抗穿甲弹的能力比相同厚度的普通钢板强10～20倍。最新的波音777客机，大量采用了高强中空的聚丙烯腈碳纤维。而“哥伦比亚”号航天飞机共采用了10多种特种合成纤维，总重量达1吨多。这些特种纤维质轻而强度高，在-70℃～120℃温度范围内，尺寸的稳定性很好，热胀冷缩效应微乎其微。除了以上强度特别大的合成纤维外，高科技合成纤维研究的另一重点是功能型合成纤维。在各种纤维的分子上连接上特殊的基团，这些基团都带有一定功能，再把纤维制成中空形式，就制成了功能纤维。它在能源、环境保护、医学等领域已初露锋芒。例如在“海水提铀”方面，用某种球形离子交换纤维提取铀元素已获成功。日本建成的世界上第一座海水提铀工厂，用的便是这种纤维。又如，人们发现活性碳纤维可以处理含酚废水，还能吸附、浓缩、回收废水中有害的有机溶剂。在医学上，人们已开始试验用中空纤维分离膜来制造人工肾、人工肺、人工肝等人造器官。相信在不久的将来，肾功能衰竭、肝癌、肝硬化等疾病不会再像如今这样可怕。
碳原子家族
1984年，美国的罗弗林在实验室里用激光轰击石墨时，在石墨的蒸气中发现了一些很奇怪的碳原子簇。这些碳原子堆积在一起，却又并不像石墨那样呈层状排列结构，也不像金刚石那样呈四面体结构。罗弗林的英国导师克罗托教授对这个发现十分重视。后来，他在美国的赖斯大学实验室中改变了部分实验条件，再次获得了这些碳原子簇，并且发现大多数的碳原子簇不多不少正好是由60个碳原子组成的。
60个碳原子组成了这么一个大大的“碳分子”，那么它的结构该是怎么样的呢？它又为什么这么稳定地存在着呢？这一系列的问题苦苦的捆饶着克罗托教授，使得他食不知味，睡不入眠，终日冥思苦想。
一个偶然的机会，他被一只亮闪闪的球形模型吸引住了——一个由著名建筑学家布克曼斯特·富勒设计出来的模型，形状十分像一只拼皮足球，然而它是中空结构，由一大堆骨架构成了20个正六边形和12个正五边形，呈一定弧度一个接一个地排列，最终成为一个球体。克罗托教授呆呆地望着这只笼子似的模型，就如同看到了那60个碳原子乖乖地一一跳到那些五边形的顶点上，12个正五边形正好有60个顶点！一个大胆的设想在他的脑子里形成了。
克罗托教授为了感谢建筑学家富勒给他的灵感，把自己假设的这种新的碳分子结构称为“富勒笼球”，也有人将其称之为“足球分子”，而现在大家还习惯地把它写作C60。
然而，克罗托教授的假设只是引起了科学界的注意，由于没有足够多的C60，就没有办法进一步通过实验来证明这个假设。5年过后，一位名叫克雷希德梅尔国科学家，在从氮气氛中石墨放电时产生的松烟中，首次获得了较多的碳原子簇，为人们全面深入研究C60提供了保证。
科学家们大量的研究和论证表明克罗托教授的“富勒笼球”假设是正确的！同时也表明了，碳元素除了四面体结构的金刚石和层状的石墨之外，还存在着第三种球状形态。这种形态并不一定非60个碳原子不可，C20、C24、C28、C32、C36、C50、C60、C70、C84……都是存在的，只不过当中最稳定的是C60，能长期存在。随后是C70，再次是C50。其他的碳簇稳定性较差。当然，它们的形态也略有区别，不同的碳簇含有不同个数的正六边形和正五边形。例如，拿C70来说，它是由25个正六边形和12个正五边形构成的中空椭球笼。几何学家证实：C60的碳球结构是所有碳球中可以避免两个五边形（五元环）相连的最小分子；C70是比C60 在轴向上更长一些的橄榄球；C50是可以避免3个五元环相连的最小分子；C28是可以避免4个五元环相连的最小分子； C20则是可能存在的最小的中空笼状碳分子。
在克罗托以前，人们知道碳有两种“同素异构体”（即组成元素相同而分子结构不同的物质）——金刚石和石墨。尽管在大多数人心目中，一个代表高贵，一个代表普通平常，其实它们都是由纯粹的碳元素组成的，可谓是一对“双胞胎”。所不同的是，金刚石由许许多多正四面体分子结构组成，每个四面体由4个正三角形围成，这四面体4个顶点的位置，又分别与周围4个正四面体的中心相重合。这样整齐致密的排列，使得金刚石本身棱角分明，切面光滑平整，光照时光芒四射，而且有非常高的硬度，除了用来制作高贵的装饰品外，还可以用来制造刀具和钻头等。再看石墨，它由许多正六边形排成的平面层状分子结构组成，层与层之间的连接很弱，没有棱角，没有折光，硬度很小，但润滑性很好，可以导电。它们二者虽然如此不像，但毕竟有着相同的“血缘”，所以，在高温高压下煅烧石墨，部分地改变它的结构，就成了以假乱真的“人造金刚钻”。
十余年前才发现的富勒笼球是碳原子自身结合的第三种形态。原来，由碳元素自身组成的物质至少是“三胞胎”。加上其他碳簇分子，碳单质成了一个庞大的“多胞胎”家族。
通过先进的仪器，科学家们已像取指纹似地把C60和C70的光谱性质测定出来。通过扫描电镜还给它们拍了“身份证”照片。从照片上来看，C60是一个直径为7．1×10-8厘米的圆球，最邻近的两个球的球心距离大约为1．02× 10-9厘米。球是中空的，表面的碳原子构成紧密结合在一起的六边形和五边形。而且这些碳原子十分活泼，可以和各种无机基团或有机基团结合生成许多衍生物。
尽管富勒笼球对于人们来说，还是个“婴儿”，我们尚不能清楚地知道它究竟是怎么回事，会有多大应用。但是就手头已有的资料分析，它日后定能成“大器”。
前面说过，从C60的“身份证”照片上得知，两个球之间的球心距是1．02×10-9厘米，而每个球的直径是7．1×10-8厘米，也就是说球面间隙为 3．1×10-8厘米左右。根据间隙算出它们的结合能，发现这个数值与目前的半导体材料的能隙十分接近。因此C60很可能会在电子材料、通信工程、计算机元件材料上大显身手。
C60分子又是一个中空的笼子般的球状体，这个空腔大得可以容纳下任何金属离子，我们称这种容纳了金属离子的化合物为包合物。已有人把很小的钾离子和很大的镧离子分别“放”入C60分子的笼球中。不过，包合物的性质与C60 和金属离子都有关系，具体能有何种应用尚不清楚。据报道，1992年，北京大学已成功地将锡离子放入球中，并且发现这种锡包合物具有超导性能，超导临界温度为-236℃。这是一项十分有意义的研究成果。
