Ak váš dojem ztitánje obmedzený na to, že ide o „ľahký, tvrdý, nehrdzavejúci kov kozmického veku“ – alebo možno „biokompatibilný kov“ používaný na zubné implantáty – potom môže byť pohľad, ktorý dnes zdieľam, prekvapením: titán je v skutočnosti tiež supravodič.
Presne povedané, čistý titán skutočne vstupuje do supravodivého stavu pri extrémne nízkych teplotách. Bolo by však veľkou mylnou predstavou predpokladať, že to znamená, že titán by sa mohol použiť na stavbu supravodivých systémov maglev alebo strojov MRI. Príbeh titánu ako supravodiča je skôr vedeckou drobnosťou – teoreticky platnou, no prakticky zbytočnou. V skutočnosti je to úloha titánu ako legujúceho prvku, ktorý skutočne podporuje supravodivý priemysel.
Supravodivý prah čistého titánu: 0,4 K – ešte náročnejší ako kozmické žiarenie pozadia. Začnime záverom: čistý titán je skutočne supravodivý, ale jeho kritická teplota je žalostne nízka - to znamená, že prah pre vstup do supravodivého stavu je skľučujúco vysoký. Na dosiahnutie supravodivosti sa musí ochladiť pod 0,5 K; táto teplota sa blíži k absolútnej hranici toho, čo sa dá dosiahnuť znížením tlaku tekutého hélia, čo ho robí neúmerne drahým a z technického hľadiska vysoko neefektívnym. Konkrétne, supravodivá kritická teplota čistého titánu je približne 0,42 K, s kritickým magnetickým poľom iba 58 gaussov.
Preto, ak by ste tvrdili, že „titán je vynikajúci supravodivý materiál“, prísny fyzik by sa pravdepodobne zamračil. Supravodivosť čistého titánu sa lepšie chápe ako predmet štúdia fyziky kondenzovaných látok, a nie ako životaschopná voľba pre inžinierske aplikácie.
Skutočným hrdinom je „niób dopovaný titánom“ – alebo presnejšie zliatina nióbu a titánu (Nb-Ti). V oblasti supravodivosti nespočíva skutočná hodnota titánu v samotnom pôsobení, ale v tom, že slúži ako „podporný hráč“ nióbu. Zliatiny nióbu a titánu patria v súčasnosti medzi najpoužívanejšie praktické supravodivé materiály. Vyznačujú sa vynikajúcou mechanickou spracovateľnosťou, čo umožňuje ich spracovanie na jemné drôty pomocou konvenčných techník vytláčania a ťahania. Vďaka tomu sú ideálne na konštrukciu supravodivých magnetov, ktoré fungujú v rozsahu magnetického poľa od 2 do 10 tesla – čo je schopnosť, na ktorú sa veľmi spoliehajú supravodivé cievky používané v systémoch zobrazovania pomocou magnetickej rezonancie (MRI). V týchto zliatinách môže byť obsah titánu pomerne vysoký v rozsahu od 45 % do 59 % v rôznych štúdiách – s cieľom optimalizovať kritickú prúdovú hustotu pri súčasnom znížení nákladov.
Toto je pálčivá realita materiálovej vedy: najpozoruhodnejšia vlastnosť kovu nemusí byť nevyhnutne jeho najpraktickejšia. Čistý titán má supravodivú kritickú teplotu len 0,42 K, čo ho umiestňuje na úplné dno spektra supravodivých materiálov. Napriek tomu, zatiaľ čo titán neodvodzuje svoj význam zo supravodivosti, oblasť supravodivosti sa stala dostupnejšou a použiteľnejšou práve z dôvodu zapojenia titánu. Zliatiny nióbu a titánu sú základom magnetov v tisíckach prístrojov MRI po celom svete a umožňujú urýchľovačom častíc pracovať pri vyšších energetických úrovniach. Byť „funkčný“ je niekedy dôležitejšie ako byť „čistý“.
