Occhiali in beta-titanio: l'architettura dell'assenza di peso

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Occhiali in beta-titanio: l'architettura dell'assenza di peso

Cos'è il beta-titanio, perché la sua struttura cristallina lo rende più elastico del titanio puro e cosa significa per una montatura da portare ogni giorno, con dati verificati su articoli di formazione per ottici e ricerche sui materiali.

Di Eleven Spectacles8 min di lettura

Il beta-titanio è la lega che usiamo per ogni paio di occhiali da sole Archē. Questa guida spiega che cos'è, perché si comporta così e dove sono i suoi limiti. I dati vengono da articoli di formazione per ottici e da ricerche sui materiali, citati nel punto in cui compaiono. Per il confronto con acetato, acciaio, alluminio e nylon, leggi il nostro confronto tra materiali per montature.

Cos'è il beta-titanio?

Le montature in titanio esistono in tre forme, secondo l'articolo di formazione sul titanio dell'associazione britannica degli ottici (ABDO): titanio puro (circa il 99,5% di titanio), metallo di base placcato in titanio e leghe di titanio. Il beta-titanio è la lega più diffusa. Secondo ABDO contiene circa il 75% di titanio, in lega con alluminio o vanadio. Un articolo di aggiornamento professionale della rivista 20/20 riporta come composizione tipica il 75% di titanio, il 22% di vanadio e il 3% di alluminio.

Macro di una superficie spazzolata in lega di titanio, con una grana fine

Le montature in titanio sono arrivate sul mercato tra gli anni '80 e '90. Secondo 20/20, il beta-titanio consente una «costruzione più sottile, più flessibilità» rispetto al titanio puro.

Perché è più elastico: la struttura cristallina

A temperatura ambiente il titanio puro ha una struttura cristallina esagonale. Aggiungendo una quantità sufficiente di elementi come il vanadio si stabilizza una disposizione diversa: la fase «beta» cubica a corpo centrato, da cui la lega prende il nome. Una revisione del 2023 sulle leghe di beta-titanio descrive queste leghe come dotate di un «modulo elastico notevolmente basso»: sono meno rigide, quindi a parità di forza si flettono di più e poi tornano in forma.

Due strutture cristalline affiancate: a sinistra la cella esagonale del titanio puro, a destra la cella cubica a corpo centrato del beta-titanio, con un atomo al centro del cubo.A sinistra: la struttura esagonale del titanio puro. A destra: la struttura cubica a corpo centrato del beta-titanio, con un atomo al centro del cubo.

In una montatura, questa minore rigidità si nota nelle aste. Possono essere sottili e flettersi comunque attorno alla testa, per poi tornare in forma quando togli gli occhiali. 20/20 osserva che questa elasticità resta nelle aste per tutta la vita della montatura.

La stessa revisione segnala il rovescio della medaglia: una minore rigidità va di solito di pari passo con una minore resistenza. Il beta-titanio è elastico, ma non indistruttibile.

Elastico non vuol dire «memory metal»

Le montature vendute come memory metal, per esempio Flexon, sono in lega di nichel-titanio con il 40–50% di nichel (20/20). Si possono piegare molto di più e tornano comunque in forma. Il beta-titanio no: torna in forma entro il suo campo elastico, ma una piega abbastanza forte lo lascia piegato. Inoltre non contiene nichel, e questo conta se ne sei allergico.

Peso

Il titanio ha un peso specifico di 4,5, contro il 7,9 dell'acciaio inossidabile (20/20). Secondo ABDO il titanio puro è resistente quanto l'acciaio e più leggero del 45% circa. È questa resistenza a permettere fili e lamine sottili, ed è per questo che le nostre montature Archē pesano 17–18 g.

Il titanio però non è il materiale più leggero per le montature. Come materiali, l'alluminio e le plastiche come il nylon TR-90 sono più leggeri. Il nostro confronto tra materiali per montature riporta i numeri, e la guida agli occhiali da sole leggeri spiega cosa significa il peso sul viso.

Contatto con la pelle

Il nichel è l'allergene da contatto più comune. Una meta-analisi di 28 studi ha rilevato l'allergia al nichel nell'11,4% della popolazione generale. Il beta-titanio non contiene nichel (20/20), ed è il motivo principale per cui le montature in titanio vengono consigliate a chi è sensibile ai metalli.

Il titanio è ricoperto da un film di ossido spesso pochi nanometri. Non è del tutto inerte: la ricerca sugli impianti in titanio rileva che piccole quantità di titanio passano nei tessuti circostanti, con scarsi segni di tossicità.

Contano anche i componenti che non sono in lega di titanio. ABDO osserva che le viti delle montature in titanio non sono quasi mai in titanio e che le anime delle aste e dei naselli possono essere in altri metalli. Una revisione dermatologica sulla dermatite da montature per occhiali registra reazioni a montature in titanio contenenti palladio. Se sei allergico al nichel, chiedi di cosa sono fatte le parti piccole. La nostra guida ai materiali indica quali parti verificare.

Corrosione

Secondo ABDO, le montature in metallo si corrodono soprattutto per l'acidità del sudore di chi le porta, non per la quantità. Sulle leghe di nichel e rame si presenta come un deposito verde.

A proteggere il titanio è il suo film di ossido. Se la superficie si graffia, il film si riforma purché arrivi ossigeno (ABDO); Hanawa (2022) cita misurazioni secondo cui si ricostituisce in circa 30 millisecondi. 20/20 descrive le montature in titanio come 20 volte più resistenti alla corrosione rispetto al Monel o all'alpacca.

Regolare e riparare

Regolare. Le montature in titanio si possono flettere e modellare per adattare la calzata, ma 20/20 avverte che una piega fatta in fretta può spezzare il metallo nel punto piegato. Gli ottici regolano il titanio a freddo, a piccoli passi, e usano lo scaldamontature solo per i terminali delle aste.

Riparare. Una montatura in titanio rotta non si può saldare come un metallo comune. Va saldata al laser o brasata in atmosfera di argon, e ABDO nota che molti produttori sostituiscono semplicemente la montatura rotta. La nostra garanzia limitata di 2 anni copre i difetti di fabbricazione.

A chi si addice il beta-titanio

Uso quotidiano. Montature sottili e leggere che restano elastiche sono adatte a chi le porta per molte ore. Il Pteron Azure ne è un esempio.

Pelle sensibile. La lega è priva di nichel. Controlla anche le parti piccole.

Per chi la tiene a lungo. Il film di ossido e l'elasticità che dura nel tempo si addicono a una montatura da tenere per anni e far regolare quando serve. La nostra guida alla cura del prodotto spiega come pulirla e conservarla.

Meno adatto: se cerchi colori decisi e forme scultoree, o ti piace cambiare spesso montatura, l'acetato è la scelta migliore.

Eleven Spectacles Pteron Azure, una montatura in beta-titanio

Ogni montatura Archē monta lenti ZEISS con protezione UV e trattamento antiriflesso sulla superficie posteriore. Per calzata e proporzioni, leggi la nostra guida alla geometria della montatura.

Domande frequenti

Riferimenti

  1. Abbott J. "The rise of the Titans." Dispensing Optics (ABDO), August 2014, pp. 4–8. abdo.org.uk
  2. Mattison-Shupnick M. "Titanium Eyewear, More Than A Material's Reputation." 20/20 continuing education, November 2015. 2020mag.com
  3. Wong K-K, Hsu H-C, Wu S-C, et al. "A Review: Design from Beta Titanium Alloys to Medium-Entropy Alloys for Biomedical Applications." Materials, 2023;16(21):7046. pmc.ncbi.nlm.nih.gov
  4. Hanawa T. "Biocompatibility of titanium from the viewpoint of its surface." Science and Technology of Advanced Materials, 2022;23(1):457–472. pmc.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Alinaghi F, Bennike NH, Egeberg A, Thyssen JP, Johansen JD. "Prevalence of contact allergy in the general population: A systematic review and meta-analysis." Contact Dermatitis, 2019;80(2):77–85. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
  6. Šitum M, Lugović-Mihić L, Bulat V, et al. "Dermatological aspects of contact dermatitis from eyeglass frames and optical materials." Collegium Antropologicum, 2013;37 Suppl 1:19–24. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
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