Usos actuales del titanio: de la aeroespacial a productos cotidianos

Uno de los elementos más abundantes en la Tierra, el titanio, se usa cada vez más en la sociedad actual. Se encuentra en los minerales ilmenita, esfena y rutilo, y en titanatos y numerosos minerales de hierro. Tan fuerte como el acero pero mucho menos denso, el titanio es un importante agente de aleación con metales como hierro, molibdeno y aluminio.

Una de las características clave de las aleaciones de titanio es su capacidad para soportar entornos extremos. Gracias a su supervivencia, el titanio se usa intensivamente en las industrias aeroespacial, médica, energética, petrolera y de gas. Otras industrias menos conocidas que también usan titanio son la automoción, la electrónica y la desalación.

Industria aeroespacial

Casi dos tercios de todo el titanio producido se usa en fuselajes y motores de aviones —el Airbus A380, por ejemplo, usa aproximadamente 70 toneladas. Aviones militares como el helicóptero UH-60 Black Hawk y los F-22, F/A-18, C-17 y F-35 también usan grandes cantidades de titanio.

El metal se usa en el tren de aterrizaje, fuselaje, fijaciones y motores. Las piezas de motor fabricadas con titanio incluyen ejes, álabes, discos y carcasas desde el ventilador frontal hasta el extremo trasero del motor. Un ejemplo de condiciones extremas que algunas de estas piezas deben soportar son rangos de temperatura de sub-cero a 600 °C.

El titanio también es ideal para vehículos espaciales, que requieren materiales de alta resistencia, resistentes a la corrosión y ligeros. El material se usó mucho en la construcción de los transbordadores espaciales y la Estación Espacial Internacional.

Industria automotriz

Los usos pasados del titanio en automoción se centraron principalmente en competición. Sin embargo, a principios de los 2000, Volkswagen fue el primero en usar una aleación de titanio en un coche de producción masiva —el Lupo. Específicamente, usaron muelles de titanio en lugar de acero. Hoy, Tesla usa láminas de titanio para protectores inferiores en su Model S. Está diseñado para mejorar sustancialmente la seguridad protegiendo componentes frontales sensibles de daños.

Para un uso más amplio en automoción, se requieren mayores avances para mejorar la economía del titanio; estos avances pueden encontrarse en nuevos métodos de fabricación.

Industria electrónica

Los híbridos de circuitos de titanio prometen una nueva era en la fabricación de placas de circuito. Pueden hacer más que las placas de circuito impreso (PCB) tradicionales, son robustas y funcionan bien en entornos hostiles.

Un circuito electrónico de titanio se fabrica mediante serigrafía de precisión y cocción de conductores, dieléctricos y resistencias sobre el metal de titanio. Luego se añaden otros componentes electrónicos y no electrónicos para producir un circuito electrónico que puede «atornillarse».

Los híbridos de titanio tienen una fiabilidad mucho mayor debido a menos interconexiones de soldadura y también tienen calibración de circuito activo extremadamente precisa. Operan en un rango de temperatura más amplio, son muy compactos —la mitad del tamaño de las PCB más complejas— y están completamente cerrados para protección total del entorno.

Los circuitos de titanio también pueden usarse en aplicaciones que involucran elementos calefactores, pesaje, celdas de carga y medición de fuerza, y pueden usarse para medición de flujo, presión de fluidos, temperatura y aplicaciones de extensómetros.

Ingeniería biomédica

El titanio es uno de los metales más biocompatibles: el cuerpo humano lo tolera sin efectos dañinos. Sus propiedades mecánicas incluyen mayor resistencia al desgaste, alta elasticidad y buena conformabilidad en caliente y frío, lo que lo hace perfecto para implantes quirúrgicos como cabezas de cadera, reemplazos articulares, stents cardíacos e implantes dentales.