Aplikasi Titanium Berpori

1. Biomedis

Titanium dan paduannya telah menarik perhatian signifikan di bidang biomedis karena ketahanan korosinya yang sangat baik, kepadatannya yang rendah, dan biokompatibilitasnya yang unggul. Namun, modulus elastisitas titanium yang tinggiLogamdapat menyebabkan penolakan oleh jaringan manusia, yang menyebabkan titanium yang ditanamkan gagal. Titanium berpori, di sisi lain, memiliki modulus elastisitas yang lebih rendah, dan dengan mengendalikan porositasnya, titanium dapat dibuat agar sesuai dengan tulang manusia. Lebih jauh, setelah perlakuan kimia dan panas tertentu, titanium berpori dapat menunjukkan osteokonduktivitas dan osteoinduktivitas, yang mengarah pada pembentukan tulang ektopik setelah kontak dengan jaringan tulang. Oleh karena itu,titanium berporimemainkan peran penting dalam bidang biomedis seperti rekayasa jaringan tulang. Penelitian menunjukkan bahwa dalam perangkat bioaktif, titanium berpori dapat menstabilkan perangkat fiksasi dan memperpendek masa penyembuhan, sehingga menghilangkan kebutuhan untuk cangkok tulang autologus.

2. BateraiElektroda

Bahan berpori, karena porositasnya yang tinggi, luas permukaan spesifik yang besar, dan kekuatan tekan yang tinggi, dapat digunakan sebagai katalis, biomaterial, perangkat penyaringan, atau media difusi gas.titanium berporidigunakan sebagai anoda untuk lapisan difusi gas (GDL) dalam sel bahan bakar elektrolit polimer, menghilangkan kebutuhan untuk logam mulia seperti iridium atau rutenium, yang secara tradisional digunakan dalam anoda, secara signifikan mengurangi biaya sistem yang diantisipasi. Penelitian telah menemukan bahwa kombinasi unik dari titanium berpori dan anoda berlapis TiO₂ menunjukkan kinerja siklus pengisian-pengosongan yang sangat stabil, menunjukkan janji sebagai bahan anoda untuk baterai lithium-ion dengan keamanan dan stabilitas yang lebih tinggi. Desain elektroda berdasarkan titanium berpori tidak terbatas pada aplikasi baterai lithium-ion tetapi juga akan diterapkan sebagai katalis atau filter di bidang energi dan lingkungan lainnya. Aplikasi potensial titanium berpori dalam sel surya, fotokatalis, dan elektroda komposit telah dieksplorasi. Kinerja fotoelektrokimia yang sangat baik dari titanium berpori dan anoda berlapis TiO₂ dapat dikaitkan dengan luas permukaan spesifik yang besar dari titanium berpori dan beberapa situs adsorpsi aktif dari cakram nanopartikel TiO₂. Penerapan fotoelektroda 3D baru akan memberikan arah baru untuk perbaikan lingkungan dan konversi energi matahari.

3. Ruang angkasa

Dengan berkembangnya teknologi kedirgantaraan, lingkungan layanan untuk kendaraan kedirgantaraan menjadi semakin sulit. Di antara komponen penting yang memastikan penerbangan kendaraan ini aman, sistem perlindungan termal memiliki persyaratan kinerja yang semakin tinggi. Ketahanan suhu tinggi yang sangat baik dari paduan titanium dan sifat insulasi termal dari struktur berporinya memberikan kemungkinan untuk penerapan titanium berpori di bidang kedirgantaraan.Komposit busa paduan titaniumdapat digunakan dalam cangkang pelindung termal pesawat antariksa dengan persyaratan ketahanan panas yang tinggi, serta struktur sarang lebah dalam mesin pesawat. Struktur pendingin konveksi berpori sandwich dua lapis dapat secara efektif menghalangi perpindahan panas ke struktur lapisan dalam, menunjukkan sifat insulasi termal yang baik.