Открытый в 1791 году титан получил имя бога греческой мифологии за свою невероятную прочность и выносливость. Титан вообще занимает особое место среди металлов, поскольку обладает наивысшим соотношением прочности к удельному весу. Будучи в два раза легче стали, он плавится при 1650 °C (это выше, чем температура вулканической лавы).Титан также является идеальным материалом для экстремальных условий эксплуатации, что позволяет применять его в коммерческой авиации, конструкциях портативных компьютеров, космических кораблей и… суперкаров.
Да, вы все правильно поняли, чтобы разогнать Chevrolet Corvette ZR1 с 0 до100 км/ч за 3,9 сек. и достичь скорости 330 км/ч, необходимы особые конструкторские решения. И тут уж без помощи «греческого бога» не обойтись. Применение титана в Chevrolet Corvette ZR1 позволило значительно облегчить легендарный американский споркар. В случае с ZR1 титан используется для изготовления элементов подвески и двигателя - устанавливаемый на автомобиль LS9 V8 объемом 6,2 л и мощность 638 л.с. оборудован облегченными титановыми впускными клапанами и шатунами. Что же касается применения титановой выпускной системы массой 11,8 кг, то одно это обусловило снижение массы данного компонента на 41% по сравнению с аналогом из нержавеющей стали (19,96 кг). Дополнительными преимуществами титана является его необычайная стойкость к воздействию солевой, кислотной или хлористой среды и практически неограниченный срок службы.
Различное использование титана
Биопротезирование. Титан вернул к полноценной жизни миллионы людей, страдающих остеоартритом, ревматоидным артритом или ограниченной подвижностью суставов. На сегодняшний день биопротезирование является обычной практикой в сфере ортопедической хирургии и протезирования суставов. Будучи нетоксичным и обладая прекрасной биологической совместимостью, этот легковесный материал используется для восстановления подвижности суставов с 1950 года.
Для людей с ограниченными возможностями. Титан помогает инвалидам становится атлетами и расширяет границы их возможностей. Найдя широкое применение в данной сфере – от высокотехнологичных титановых протезов с датчиками и микропроцессорами, регулирующими нагрузку на стопы и лодыжки в течение миллисекунд, до облегченных инвалидных колясок, – этот сверхпрочный материал помогает людям с ограниченными возможностями по всему миру приобщиться к спорту.
Реактивные двигатели. Титан широко используется в авиастроении ввиду долговечности и стойкости к коррозии, а также способности выдерживать невероятно высокие нагрузки. Он применяется для изготовления множества конструктивных элементов – от деталей реактивного двигателя до дверей и кресел.
Спортивный инвентарь. Клюшки для гольфа, теннисные ракетки, биты для крикета и бейсбола – во всех этих «ударных» инструментах используется титан. Когда гольфист делает замах клюшкой, ее рукоятка изгибается под нагрузкой. Титан уменьшает изгиб рукоятки и головки клюшки, позволяя игроку бить по мячу с полной силой.
Технологии и люди
Наилучшим примером расширения границ человеческой выносливости, скорости и силы при помощи титана является его применение в биопротезах параолимпийских спортсменов, участвующих в различных видах соревнований по легкой атлетике. Сравнивая Corvette и спортсмена, можно увидеть, что в обоих случаях используются инновации – высокотехнологичные титановые подвески ручной работы. Каждая подвеска выполняет идентичные биомеханические движения, оптимизирует трение и боковые ускорения за миллисекунды, расширяя пределы возможностей человека и улучшая технические характеристики автомобиля.
«Нижние части конечностей человеческого тела поглощают энергию мускулов под нагрузкой и обеспечивают мягкое и комфортное движение тела даже на неровной поверхности или при сильной нагрузке», – рассказывает доктор Нил Смит (Neil Smith), ведущий специалист по биомеханике человека Чичестерского университета, Великобритания, работающий с лучшими в мире футболистами и атлетами.
Адаптивная подвеска Magnetic Selective Ride Control модели Corvette при помощи компьютера настроена на обеспечение оптимальных ходовых качеств и сцепления с дорогой. Плотность титановых тазобедренных суставов бегуна превышает плотность человеческой кости в два раза. Беговые протезы изготовлены из тех же материалов, что и элементы подвески Corvette.
«Суставы человеческого тела состоят из мышц, хрящей и сухожилий, которые со временем могут прийти в негодность. Когда требуется замена человеческой ткани, мы ищем помощи за пределами медицинского мира, например в автомобильной промышленности. Используемые здесь современные материалы, например титан и углеродная ткань, могут заменить “амортизаторы” и “элементы подвески” человеческого организма», – проясняет ситуацию д-р Смит (Dr. Smith).
Независимо от области применения, титан оправданно носит имя мифологического героя, поскольку с его помощью создается «суперчеловек» и «суперавтомобиль».
