La Universitat de Tòquio desenvolupa un nou mètode per aconseguir una producció de titani d'alta puresa i poc oxigen a un cost més baix.

La Universitat de Tòquio desenvolupa un nou mètode per aconseguir una producció de titani d'alta puresa i poc oxigen a un cost més baix.
Recentment, els investigadors de la Universitat de Tòquio han fet un avenç significatiu desenvolupant un nou mètode que pot reduir considerablement el cost de produir titani de puresa amb baix contingut d'oxigen. La investigació no només introdueix aquest mètode rendible, sinó que també aprofundeix en els principis científics i els reptes tècnics que hi ha darrere.
Va informar que els investigadors van reduir amb èxit el contingut d'oxigen del titani al 0,02% mitjançant l'ús del metall de terres rares ittri. Aquest avanç innovador permet que sigui més àmpliament utilitzat en aplicacions industrials. Tanmateix, per adonar-se plenament del potencial dels aliatges de titani en la fabricació, l'alt contingut d'itri de fins a un % en el material s'ha convertit en un repte urgent d'abordar.
Investigadors de l'Institut de Ciències Industrials de la Universitat de Tòquio han publicat un resultat d'investigació a Nature Communications, que detalla el seu nou mètode per al cost de produir titani d'alta puresa que està gairebé completament lliure d'oxigen. Aquesta investigació no només beneficia el desenvolupament tecnològic sinó que també té un impacte positiu en la sostenibilitat ambiental. El titani és molt apreciat per les seves propietats úniques. En comparació amb altres metalls, els materials de titani tenen una gamma d'usos més àmplia. No només pot resistir els danys químics, sinó també les característiques de ser fort i lleuger. Per exemple, l'última generació d'iPhones utilitza aliatges de titani com a marc bàsic. Tot i que això augmenta els costos, l'ús de fa que els telèfons siguin més lleugers i duradors. No obstant això, el cost de producció de titani ultra pur és molt superior al de la fabricació d'acer (aliatges de ferro) i alumini. El procés de preparació de titani d'alta puresa requereix el consum de grans quantitats d'energia i recursos. Per tant, els investigadors s'han compromès a desenvolupar un mètode barat i senzill de preparar titani d'alta puresa per promoure el desenvolupament de productes utilitzats a la indústria i als consumidors en general.
En aquest estudi, els investigadors van adoptar una tècnica innovadora basada en metalls de terres rares per eliminar l'oxigen del titani. Mitjançant la reacció de titani amb itri i trifluorur d'itri metàl·lics o substàncies similars, finalment van obtenir aliatges desoxigenats de baix cost, en estat sòlid. A més, l'itri es pot reciclar després de la reacció, reduint encara més els costos de producció. "Els metalls ferro i alumini es produeixen industrialment en gran mesura, però la producció de titani metall és limitada perquè el cost d'eliminar l'oxigen del mineral és elevat. La innovadora tècnica basada en metalls de terres rares que utilitzem pot reduir l'oxigen del titani a { {5}},02% en massa", va explicar Toru H. Okabe, l'autor principal de l'estudi. Un pas clau va ser la reacció del titani fos amb substàncies reactives específiques. Els investigadors van trobar que aquest mètode no només és de baix cost sinó que també és senzill d'utilitzar. És important destacar que fins i tot el titani amb un alt contingut d'oxigen es pot processar mitjançant aquest mètode. "Estem entusiasmats amb la versatilitat del nostre protocol experimental. L'absència de compostos intermedis i un funcionament senzill ajudaran a la seva aplicació industrial", va dir Toru H. Okabe. Tot i que l'estudi ha fet un avenç significatiu, actualment hi ha una limitació: el titani desocat conté fins a un 1% d'itri en massa. La presència d'itri podria afectar les propietats mecàniques i químiques de l'aliatge de titani. Per tant, els investigadors han d'abordar encara més el problema de la contaminació per itri per garantir l'àmplia aplicació industrial dels productes de titani. En general, el nou mètode desenvolupat per la Universitat de Tòquio és un pas important cap a un ús més eficient del titani d'alta puresa. A mesura que la tecnologia segueixi avançant i els costos es redueixen encara més, el metall de titani tindrà un paper més important en el futur. Font: Baoji Titanium Industry Research Institute