6 fatos difíceis sobre o titânio

Batizado com o nome dos colossais Titãs da mitologia grega, o titânio é o metal mais forte da Terra. Embora não seja um metal escasso, é caro por causa do custo para minerá-lo e produzi-lo. Você pode ter ouvido falar de tacos de golfe de titânio ou submarinos de titânio, mas você também sabia que há titânio na cobertura de bolo branco? Aqui estão seis fatos interessantes sobre o famoso metal resistente.

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Em 1791, um mineralogista britânico amador e pastor de igreja, William Gregor, pegou uma curiosa areia preta em um riacho perto da cidade de Cornwall. Parte da areia era magnética, que Gregor determinou ser óxido de ferro, mas o outro material era um mistério. Era outro óxido com certeza, mas não um dos livros da Royal Geological Society.

O químico alemão Martin Heinrich Klaproth redescobriu o estranho óxido em 1795 e deu a ele seu nome mitológico, óxido de titânio, em homenagem às divindades que precederam os olímpicos na mitologia grega.

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Embora tenha sido descoberto no final do século 18, o titânio puro não foi isolado de seu óxido até 1910, quando o químico americano Matthew Hunter, trabalhando para a General Electric, descobriu como separar o metal prateado de seu óxido sob alta temperatura e pressão. em uma "bomba" selada.

As ligas de titânio (misturas de titânio e outros metais) apresentam a maior relação resistência-peso de qualquer metal do planeta. O titânio puro é tão forte quanto o aço, mas 45% mais leve.

A impressionante relação resistência/peso do titânio tornou as ligas de titânio os materiais preferidos para motores e carrocerias de aviões, foguetes, mísseis — qualquer aplicação em que os componentes de metal precisem ser o mais resistente e leve possível.

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O Airbus A380, o maior avião de passageiros do mundo, inclui 77 toneladas (70 toneladas métricas) de titânio, principalmente em seus motores maciços.

Graças a uma inovação metalúrgica na década de 1930 chamada de "processo Knox", o forjamento comercial de titânio entrou em pleno andamento nas décadas de 1940 e 1950. A primeira aplicação foi em aeronaves militares e submarinos (americanos e russos) e depois em aeronaves comerciais na década de 1960.

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A corrosão é um processo eletroquímico que destrói lentamente a maioria dos metais ao longo do tempo. Quando os metais são expostos ao oxigênio, seja no ar ou debaixo d'água, o oxigênio captura elétrons, criando o que chamamos de "óxidos" metálicos. Um dos óxidos corrosivos mais comuns é o óxido de ferro, também conhecido como ferrugem.

Mas nem todos os óxidos expõem o metal subjacente à corrosão. Quando o titânio entra em contato com o oxigênio, forma uma fina camada de dióxido de titânio (TiO2) em sua superfície. Esta camada de óxido realmente protege o titânio subjacente da corrosão causada pela maioria dos ácidos, álcalis, poluição e água salgada.

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As propriedades anticorrosivas naturais do titânio o tornam o material ideal não apenas para aeronaves, mas também para componentes submarinos expostos a água salgada altamente corrosiva. As hélices dos navios são quase sempre feitas de titânio, assim como os sistemas internos de lastro e tubulação do navio e o hardware a bordo exposto à água do mar.

Essa mesma fina camada de dióxido de titânio que protege o titânio da corrosão também o torna o material mais seguro para implantar no corpo humano. O titânio é totalmente "biocompatível", o que significa que não é tóxico, não é alergênico e pode até se fundir com tecidos e ossos humanos.

O titânio é o material cirúrgico de escolha para implantes ósseos e articulares, placas cranianas, raízes de implantes dentários, pinos para olhos e ouvidos artificiais, válvulas cardíacas, fusões espinhais e até mesmo stints uretrais. Estudos demonstraram que os implantes de titânio acionam o sistema imunológico do corpo para desenvolver osso diretamente na superfície de titânio, um processo chamado osseointegração.

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Outras razões pelas quais o titânio é a escolha certa para substituições de quadril e pinos para ossos fraturados é que o titânio tem aquela relação força-peso notoriamente alta, que mantém os implantes leves, além de exibir a mesma elasticidade exata do osso humano.