Trong nhiều thập kỷ, những tính chất đặc biệt của titan—tỷ lệ độ bền trên trọng lượng vượt trội, khả năng chống ăn mòn và tính tương thích sinh học—đã giam giữ nó trong các lĩnh vực cao cấp như hàng không vũ trụ và y tế, nơi hiệu suất hoạt động biện minh cho chi phí cao của nó. Một pound titan từng có giá gấp ba lần thép không gỉ, khiến nó trở thành vật liệu xa xỉ chỉ dành cho động cơ phản lực, tàu vũ trụ và các thiết bị cấy ghép cứu sống. Tuy nhiên, ngày nay một cuộc cách mạng âm thầm đang diễn ra: titan đang vươn ra các lĩnh vực điện tử tiêu dùng, ô tô, năng lượng và hàng hóa thông thường, được thúc đẩy bởi sự phù hợp hoàn hảo giữa những lợi thế vốn có của nó và các ưu tiên đang thay đổi trong ngành sản xuất: thiết kế nhẹ để giảm tiêu thụ năng lượng, độ bền để kéo dài tuổi thọ sản phẩm, và tính bền vững nhằm giảm tác động môi trường. Sự mở rộng này không chỉ đơn thuần là một xu hướng—mà là sự định nghĩa lại cách các ngành công nghiệp đánh giá và sử dụng vật liệu tiên tiến, biến một hợp kim từng chuyên biệt thành giải pháp phổ biến.
Trong ngành điện tử tiêu dùng, titan đã nổi lên như một yếu tố then chốt cho các thiết bị thế hệ mới, nơi hình thức và chức năng giao thoa. Khi các thiết bị đeo tay như Apple Watch Ultra và Samsung Galaxy Watch6 Classic hướng tới sự thoải mái suốt cả ngày, vỏ và dây đeo bằng titan giảm trọng lượng từ 15–20% so với thép không gỉ, loại bỏ tình trạng 'mỏi cổ tay' từng xảy ra ở các mẫu trước đó. Đối với điện thoại gập — một trong những phân khúc phát triển nhanh nhất trong lĩnh vực công nghệ, dự kiến đạt mốc 100 triệu thiết bị bán ra vào năm 2025 — bản lề bằng titan là bước đột phá: chúng chịu được lực tác động lặp lại khi mở và đóng (lên tới 200.000 chu kỳ, theo các bài kiểm tra trong ngành) tốt hơn nhiều so với nhôm, vốn dễ biến dạng theo thời gian, hay magie, vốn dễ bị ăn mòn. Các thương hiệu như Xiaomi và Huawei đã tận dụng lợi thế này, sử dụng khung titan cho dòng sản phẩm Mix Fold và Mate X để định vị mình là những nhà đổi mới cao cấp, khiến người tiêu dùng sẵn sàng chi thêm 10–15% để sở hữu chất liệu được đánh giá cao về chất lượng. Hãng nghiên cứu thị trường IDC báo cáo rằng các thiết bị có thành phần bằng titan đã tăng doanh số 45% so với cùng kỳ năm trước vào năm 2024, khi người mua ngày càng liên hệ kim loại này với độ bền và sự tinh tế thay vì các xu hướng nhất thời.
Lĩnh vực y tế, vốn đã lâu là lĩnh vực sử dụng mạnh mẽ titanium, tiếp tục mở rộng việc sử dụng ngoài các loại cấy ghép thông thường. Tính tương thích sinh học của titanium—khả năng tồn tại hài hòa với mô người mà không gây phản ứng đào thải—làm cho nó lý tưởng trong các ứng dụng mới như vít xương phân hủy sinh học, thứ dần tan rã khi cơ thể hồi phục, loại bỏ nhu cầu phẫu thuật lần hai và giảm thời gian phục hồi của bệnh nhân tới 20%. Dụng cụ phẫu thuật cũng đang chuyển sang dùng titanium: dao mổ và kẹp làm từ hợp kim này chịu được quá trình tiệt trùng lặp lại bằng autoclave (nhiệt độ lên tới 132°C) mà không bị ăn mòn hay cùn, trái với các dụng cụ thép không gỉ cần được thay thế thường xuyên, giúp cắt giảm chi phí vật tư bệnh viện tới 25%. Các phòng khám nha khoa hiện nay sử dụng trụ abutment bằng titanium cho răng cấy ghép, vì khả năng tương thích với cộng hưởng từ (MRI) của kim loại cho phép bệnh nhân thực hiện chẩn đoán hình ảnh mà không cần tháo phục hình—một tiện ích đã nâng cao tỷ lệ hài lòng của bệnh nhân. Quan trọng nhất, sản xuất tăng dần (AM) đã giúp titanium y tế tùy chỉnh trở nên khả thi: các công ty như Stryker sử dụng in 3D để tạo ra các miếng cấy ghép đầu gối riêng biệt theo từng bệnh nhân dựa trên hình chụp CT, rút ngắn thời gian sản xuất từ vài tuần xuống còn vài ngày và giảm biến chứng phẫu thuật tới 30%.
Các ngành công nghiệp đang khai thác tiềm năng chưa được tận dụng của titan, thúc đẩy bởi nhu cầu về hiệu quả và tính bền vững. Trong lĩnh vực ô tô, các nhà sản xuất xe điện (EV) đang chuyển sang sử dụng van và bộ phận ống xả bằng titan để giảm trọng lượng: hệ thống van bằng titan giúp giảm khối lượng tổng thể của xe điện từ 5–8%, kéo dài phạm vi hoạt động của pin thêm 4–6 km mỗi lần sạc — một điểm bán hàng quan trọng đối với người tiêu dùng lo ngại về tình trạng hết pin giữa chừng. Tesla đã tích hợp titan vào khung xương bên ngoài của mẫu Cybertruck, trong khi Ford dự định sử dụng titan trong mẫu F-150 Lightning năm 2025 để tăng khả năng chở hàng lên 10%. Đáng chú ý, độ ổn định nhiệt của titan cũng khiến nó lý tưởng cho hệ thống làm mát pin xe điện, ngăn ngừa hiện tượng quá nhiệt và nâng cao độ an toàn — một tính năng mà Volkswagen đang ưu tiên áp dụng cho dòng xe ID.7 ra mắt năm 2026. Trong lĩnh vực năng lượng, khả năng chống ăn mòn của titan phát huy tác dụng: các trang trại gió ngoài khơi sử dụng bộ trao đổi nhiệt bằng titan để chịu được sự ăn mòn của nước biển, kéo dài tuổi thọ linh kiện từ 15 lên đến 30 năm và giảm mạnh chi phí bảo trì. Các công ty dầu khí sử dụng ống dẫn bằng titan trong khoan sâu dưới biển, nơi hóa chất khắc nghiệt và áp suất cao có thể làm hư hại thép trong vòng vài năm. Ngay cả các mặt hàng tiêu dùng cũng đang theo xu hướng này: Oakley sử dụng titan trong gọng kính râm nhờ tính linh hoạt và khả năng chống trầy xước, trong khi gậy golf cao cấp của Nike được trang bị đầu gậy bằng titan giúp tăng tốc độ vung gậy thêm 3–5% mà không làm tăng trọng lượng.
Hai xu hướng hội tụ đang làm cho cuộc cách mạng titan này trở nên khả thi: hiệu quả quy trình và nguồn cung bền vững. Việc sản xuất titan truyền thống từng chậm chạp và lãng phí, với gia công tạo ra tới 80% phế liệu. Ngày nay, ép đùn kim loại (MIM) và in 3D phun keo kết dính (binder jetting AM) đã thay đổi quy trình sản xuất: MIM bơm bột titan vào khuôn để tạo ra các chi tiết phức tạp ở khối lượng trung bình, giảm chi phí trên mỗi đơn vị từ 30–40%, trong khi công nghệ phun keo kết dính có thể mở rộng sản xuất ở quy mô lớn với lượng phế liệu tối thiểu, như minh chứng trong quy trình sản xuất vỏ đồng hồ titan của Apple. Không kém phần quan trọng là chuỗi tái chế khép kín: các công ty như Kyhe Technology thu hồi phế liệu titan từ các xưởng CNC và nhà máy hàng không vũ trụ, tinh chế lại thành bột chất lượng cao có hiệu suất tương đương vật liệu mới. Cách làm này không chỉ giảm 50% chi phí vật liệu mà còn cắt giảm 65% lượng khí thải carbon của titan, phù hợp với mục tiêu phát thải ròng bằng zero toàn cầu và đáp ứng nhu cầu của các thương hiệu thân thiện với môi trường như Patagonia, vốn sử dụng titan trong các thiết bị ngoài trời của mình.
Khi khoa học vật liệu phát triển—với các hợp kim titan mới được tối ưu hóa cho các ứng dụng cụ thể, như các loại chịu nhiệt dùng cho pin xe EV và các biến thể không gây dị ứng dành cho thiết bị đeo người—cùng với việc các công nghệ sản xuất trở nên phổ biến hơn, vai trò của titan sẽ ngày càng mở rộng. Thứ từng là một hợp kim đặc biệt, chỉ dùng trong tên lửa và stent tim, nay đang trở thành giải pháp kỹ thuật phổ thông, thúc đẩy hoạt động của mọi thứ từ đồng hồ thông minh đến tuabin gió. Cuộc cách mạng âm thầm của titan chứng minh rằng đổi mới có thể biến thứ 'cao cấp' thành 'thực tiễn'—và qua đó, từng bộ phận một, định hình lại các ngành công nghiệp hướng tới một tương lai nhẹ hơn, bền hơn và bền vững hơn.
EN