Ako je vaš dojam otitanijumograničeno na to da je "lagan, tvrd, nehrđajući metal svemirskog doba" - ili možda "biokompatibilni metal" koji se koristi za zubne implantate - onda bi perspektiva koju danas iznosim mogla biti iznenađenje: titan je, zapravo, također supravodič.
Strogo govoreći, čisti titan doista ulazi u supravodljivo stanje na ekstremno niskim temperaturama. Međutim, bila bi velika zabluda pretpostaviti da to znači da bi se titan mogao koristiti za izgradnju supravodljivih maglev sustava ili MRI strojeva. Priča o titanu kao supravodiču više je znanstvena trivijalnost - teoretski valjana, ali praktično beskorisna. U stvarnosti je uloga titana kao legirajućeg elementa ono što doista podupire industriju supravodljivosti.
Prag supravodljivosti čistog titana: 0,4 K-zahtjevnije čak i od kozmičkog pozadinskog zračenja. Za početak zaključak: čisti titan je doista supravodljiv, ali njegova kritična temperatura je jadno niska - što će reći, prag za ulazak u supravodljivo stanje je zastrašujuće visok. Mora se ohladiti ispod 0,5 K da bi se postigla supravodljivost; ova se temperatura približava apsolutnoj granici onoga što se može postići smanjenjem tlaka tekućeg helija, što ga čini pretjerano skupim i vrlo neučinkovitim iz inženjerske perspektive. Konkretno, supravodljiva kritična temperatura čistog titana je približno 0,42 K, s kritičnim magnetskim poljem od samo 58 gaussa.
Stoga, ako biste tvrdili da je "titan izvrstan supravodljiv materijal", rigorozan fizičar vjerojatno bi se namrštio. Supravodljivost čistog titana bolje je shvatiti kao predmet proučavanja u fizici kondenzirane tvari, a ne kao održiv izbor za inženjerske primjene.
Pravi protagonist je "niobij dopiran titanom" - ili, točnije, legura niobij-titan (Nb-Ti). U području supravodljivosti, prava vrijednost titana ne leži u tome što djeluje samostalno, već u tome što služi kao "igrač podrške" niobiju. Legure niobij-titan trenutno su među najčešće korištenim praktičnim supravodljivim materijalima. Posjeduju izvrsnu mehaničku obradivost, što im omogućuje preradu u fine žice putem konvencionalnih tehnika ekstruzije i izvlačenja. To ih čini idealnim za konstruiranje supravodljivih magneta koji rade u rasponu magnetskog polja od 2 do 10 tesla - sposobnost na koju se uvelike oslanja za supravodljive zavojnice koje se koriste u sustavima magnetske rezonancije (MRI). U tim legurama sadržaj titana može biti prilično visok u rasponu od 45% do 59% u raznim studijama - s ciljem optimizacije kritične gustoće struje uz smanjenje troškova.
Ovo je dirljiva stvarnost znanosti o materijalima: najupečatljivije svojstvo metala nije nužno i ono najpraktičnije. Čisti titan ima supravodljivu kritičnu temperaturu od samo 0,42 K - što ga svrstava blizu samog dna spektra supravodljivih materijala. Ipak, dok titan ne crpi svoj značaj iz supravodljivosti, polje supravodljivosti postalo je pristupačnije i obradivije upravo zbog uključenosti titana. Legure niobija i titana podupiru magnete u tisućama MRI strojeva diljem svijeta i omogućuju akceleratorima čestica da rade na višim razinama energije. Ponekad je važnije biti "funkcionalan" nego biti "čist".
