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從歷史上看，碳纖維複合材料增強了飛機和太空梭的機翼，構成了火箭鼻錐，並在美洲盃帆船賽中破浪前行。這些材料以其比鋼鐵更堅固的耐用性而聞名，最初的開發並非以高雅藝術為目的。但由這些材料製成的樂器具有許多優點：它們耐用、比木材更輕，並且對溫度或溼度的變化不敏感。
這些品質，以及他的玻璃纖維霍比卡特帆船在破浪航行時均勻的音色，啟發了業餘水手和專業大提琴家路易斯·萊吉亞嘗試新材料，以使脆弱的音樂會樂器更輕便、更耐用，同時又不損害音質。“我想要一些具有質量、投射力、音量和聲音厚度的東西，”萊吉亞說，他於 1989 年開始在他位於馬薩諸塞州米爾頓的地下室建造碳纖維樂器原型。“這是一個很難實現的組合。” 船廠老闆和碳纖維專家史蒂夫·克拉克於 1995 年加入了他，他擁有位於羅德島州朴茨茅斯的先鋒帆船公司，共同致力於解決生產中的問題。到 2000 年，他們在米爾頓成立了一家名為 路易斯和克拉克 的公司，並開始製造小提琴、中提琴、低音提琴和其他管絃樂器。
這些樂器現在由羅德島州布里斯托爾的 Clear Carbon & Components 的馬特·鄧納姆製造，但萊吉亞會演奏每一件樂器以確保其質量。
這些樂器一直在緩慢但穩步地流行起來。該公司在 2007 年售出了 190 件碳纖維製品，是僅僅兩年前 85 件銷量的兩倍多。（去年，銷量下滑至 170 件，製造商將其歸因於經濟衰退，儘管今年的銷量有所上升）。而且，碳纖維製品現在被大提琴家馬友友和其他世界知名音樂家使用。一把路易斯和克拉克大提琴的售價為 7,139 美元，與斯特拉迪瓦里或瓜奈裡家族製造的價值數百萬美元的大提琴相比，簡直是物美價廉。在 1 月 30 日於紐約市 卡爾霍恩學校 舉行的“全碳纖維”音樂會上，21 位絃樂演奏家展示了萊吉亞的樂器。據《紐約時報》報道，馬友友在奧巴馬總統的就職典禮上演出時，曾考慮使用他的路易斯和克拉克大提琴。
賦予材料強度的碳纖維是由石墨製成的氈墊。這些氈墊分層放入模具中，並浸泡在由環氧樹脂或不飽和聚酯製成的樹脂中，樹脂硬化後形成複合材料。“碳纖維本身[碳纖維]幾乎沒用，但樹脂將它們粘合在一起，製成非常高剛性的材料，”位於紐瓦克的特拉華大學的聚合物化學家 理查德·伍爾 說。
雖然木材也是纖維素聚合物和纖維以及天然膠木質素的複合材料，但碳纖維複合材料甚至比最硬的木材還要堅固。複合材料樂器的最初原型對一些專業音樂家來說聽起來“很乏味”，自 1986 年以來一直在巴黎音樂學院和法國國家科學研究中心 (CNRS) 製造和研究複合材料樂器聲學的樂器製造商查爾斯·貝斯奈努說。他說，音樂家們聽到的是聲音消散方式的同質性。此後，貝斯奈努調整了複合材料的粘彈性（剛性和柔韌性的度量），使聲音阻尼不再均勻，從而模仿了木材的響應。
路易斯和克拉克大提琴異常輕巧——比木製大提琴輕四分之一磅（0.6 公斤）——並且觸感無縫光滑。編織碳纖維氈墊使樂器在近距離觀察時呈現出蛇皮狀表面。（在遠處，表面看起來像是細條紋。）這種非傳統的外觀打破了長期以來的音樂傳統。在他的研究中，貝斯奈努有時會將他的複合材料樂器覆蓋上木飾面，以避免音樂家對黑色塑膠的先入為主的觀念。當他們對聲音印象深刻時，音樂家會要求貝斯奈努證明覆蓋的樂器是木材外衣下的複合材料。
萊吉亞說，他的樂器聲音更飽滿，在某些情況下需要輕柔的觸感。大提琴家彼得·薩雄說，使用麥克風時聲音“美妙絕倫”，他目前在曼哈頓林肯中心製作的《南太平洋》中每晚都演奏他的碳纖維大提琴。他補充說，樂池中掉落的樂譜架和麥克風架以及極端溫度是現實生活中的職業危害，而一件耐用且並非價值連城的藝術品的樂器提供了額外的安心感。