Chiamato per i colossali Titani della mitologia greca, il titanio è libbra per libbra il metallo più forte sulla Terra. Sebbene non sia un metallo scarso, è costoso a causa del costo per estrarlo e produrlo . Potresti aver sentito parlare di mazze da golf in titanio o sottomarini in titanio , ma sapevi anche che c'è il titanio nella glassa bianca? Ecco sei fatti interessanti sul famoso metallo duro.
1. Il metallo "divino" non è stato forgiato fino al XX secolo
Nel lontano 1791, un mineralogista britannico dilettante e pastore della chiesa William Gregor raccolse della curiosa sabbia nera in un ruscello vicino alla città di Cornovaglia. Parte della sabbia era magnetica, che secondo Gregor era ossido di ferro, ma l'altro materiale era un mistero. Era sicuramente un altro ossido, ma non sui libri della Royal Geological Society.
Il chimico tedesco Martin Heinrich Klaproth ha riscoperto lo strano ossido nel 1795 e gli ha dato il suo nome mitologico , ossido di titanio , dopo le divinità che hanno preceduto gli dell'Olimpo nella mitologia greca
Anche se è stato scoperto alla fine del XVIII secolo, il titanio puro non è stato isolato dal suo ossido fino al 1910, quando il chimico americano Matthew Hunter, che lavorava per la General Electric, ha capito come rimuovere il metallo argenteo dal suo ossido ad alta temperatura e pressione. in una "bomba" sigillata.
2. È incredibilmente leggero e resistente
Le leghe di titanio (miscele di titanio e altri metalli) vantano il più alto rapporto resistenza / peso di qualsiasi altro metallo del pianeta. Il titanio puro è forte come l'acciaio, ma il 45% più leggero.
L'impressionante rapporto resistenza / peso del titanio ha reso le leghe di titanio i materiali di riferimento per motori e corpi di aeroplani, razzi, missili, qualsiasi applicazione in cui i componenti metallici devono essere il più resistenti e leggeri possibile.
L' Airbus A380 , il più grande aereo passeggeri del mondo, include 77 tonnellate (70 tonnellate metriche) di titanio, principalmente nei suoi enormi motori.
Grazie a un'innovazione metallurgica negli anni '30 chiamata "processo Knox", la forgiatura commerciale del titanio entrò a pieno regime negli anni '40 e '50. La prima applicazione era su aerei militari e sottomarini (sia americani che russi), e poi su aerei commerciali negli anni '60.
3. Il titanio non arrugginisce
La corrosione è un processo elettrochimico che distrugge lentamente la maggior parte dei metalli nel tempo. Quando i metalli sono esposti all'ossigeno, nell'aria o sott'acqua, l'ossigeno cattura gli elettroni, creando quelli che chiamiamo "ossidi" metallici. Uno degli ossidi corrosivi più comuni è l'ossido di ferro, noto anche come ruggine.
Ma non tutti gli ossidi espongono il metallo sottostante alla corrosione. Quando il titanio viene a contatto con l'ossigeno, forma un sottile strato di biossido di titanio (TiO2) sulla sua superficie. Questo strato di ossido protegge effettivamente il titanio sottostante dalla corrosione causata dalla maggior parte degli acidi, alcali, inquinamento e acqua salata.
Le proprietà anticorrosive naturali del titanio lo rendono il materiale ideale non solo per gli aerei, ma anche per i componenti sottomarini esposti ad acqua salata altamente corrosiva. Le eliche delle navi sono quasi sempre realizzate in titanio, così come la zavorra interna, i sistemi di tubazioni e l'hardware di bordo esposto all'acqua di mare.
4. Il titanio vive nelle parti del corpo, dalla testa ai piedi
Lo stesso sottile strato di biossido di titanio che protegge il titanio dalla corrosione lo rende anche il materiale più sicuro da impiantare nel corpo umano. Il titanio è completamente "biocompatibile", il che significa che è atossico, anallergico e può anche fondersi con i tessuti e le ossa umane.
Il titanio è il materiale chirurgico di scelta per impianti ossei e articolari, placche craniche, radici di impianti dentali, pioli per occhi e orecchie artificiali, valvole cardiache, fusioni spinali e persino stint uretrali. Studi hanno dimostrato che gli impianti in titanio attivano il sistema immunitario del corpo a far crescere l'osso direttamente sulla superficie del titanio, un processo chiamato osteointegrazione.
Altri motivi per cui il titanio è l'ideale per le protesi d'anca e i perni per le ossa fratturate è che il titanio ha quel rapporto forza-peso notoriamente elevato, che mantiene gli impianti leggeri, inoltre mostra la stessa esatta elasticità dell'osso umano.
5. Oscilla in mazze da golf e altre attrezzature sportive
Quando il prezzo del titanio puro è sceso alla fine del XX secolo, i produttori hanno iniziato a cercare applicazioni più commerciali per questo meraviglioso metallo. La resistenza alla leggerezza del titanio lo rendeva perfetto per gli articoli sportivi.
Le prime mazze da golf in titanio sono arrivate nei negozi a metà degli anni '90, incluso un gigantesco pilota di Callaway noto come Great Big Bertha. I club erano costosi rispetto ai driver in acciaio o in legno, ma il loro successo ha portato altri produttori sportivi a dilettarsi con il titanio.
Ora puoi trovare il titanio in qualsiasi attrezzatura sportiva in cui peso, forza e durata sono fondamentali: racchette da tennis, bastoncini da lacrosse, sci, telai di biciclette, mazze da baseball, attrezzatura da escursionismo e alpinismo, attrezzatura da campeggio e persino ferri di cavallo per cavalli da corsa professionisti .
6. La vernice bianca (e la glassa per torte) contiene titanio
Solo il 5% dei 6,3 milioni di tonnellate (5,7 milioni di tonnellate metriche) di titanio prodotte ogni anno viene forgiato in metallo. La stragrande maggioranza viene trasformata in biossido di titanio, lo stesso materiale che protegge naturalmente il titanio dalla corrosione. Il biossido di titanio è utilizzato in tutto il mondo come pigmento sbiancante non tossico per vernici, cosmetici, medicinali e alimenti, compresa la glassa per torte bianche .
La vernice bianca veniva tinta con un pigmento a base di piombo, ma una volta conosciuti gli effetti sulla salute del piombo, il biossido di titanio ha preso il sopravvento. Si scopre che i pigmenti a base di titanio hanno alcune proprietà interessanti.
Gli imbianchini scelgono vernici bianche a base di titanio perché sono anticorrosive e durano più a lungo. L'ossido di titanio è estremamente rifrangente, conferendogli una brillantezza naturale maggiore di un diamante e producendo una tonalità di bianco particolarmente brillante. L'ossido di titanio riflette anche la luce infrarossa, motivo per cui le vernici a base di titanio vengono sempre utilizzate all'esterno degli osservatori solari per disperdere la luce infrarossa che offusca le immagini.
Adesso va bene
L'architetto Frank Gehry ha scelto il titanio per avvolgere l'esterno dello splendido Museo Guggenheim di Bilbao, rivestito da 33.000 pannelli di titanio che cambiano colore e brillantezza in diverse condizioni di luce.
