最も白い白は重い金属を隠している 塗料、日焼け止め、紙、さらには歯磨き粉に含まれる鮮やかな白は、ほとんどの場合たった一つの化合物、二酸化チタンだ。屈折率は約2.7とダイヤモンドより強く光を曲げるため、その微小な粒子はあらゆる波長の光をまっすぐ跳ね返し、色をいっさい残さない。数グラムで壁を不透明にできる。前世紀に有毒な鉛白に取って代わり、いまや地球上で最も多く使われる白色顔料となっている。
これらの色は光だけでできている 陽極酸化したチタンに染料や塗料はいらない。浴槽の中で電流を流すと表面に透明な酸化皮膜が育ち、その皮膜が厚いほど反射光を自分自身に強く干渉させる。約25ナノメートルで金色に、150ナノメートル近くで深い青に変わる。色は純粋な干渉によるもので、水面の油膜と同じ物理であり、電圧だけでナノメートル単位に調整できる。
ある科学者は骨が自分の金属を飲み込んでいたことに気づいた 1952年、ある解剖学者が骨の中の血流を観察するために、ウサギの脚に小さなチタン製の小室をねじ込んだ。研究が終わって高価な金属を取り出そうとしたが、できなかった。生きた骨がその表面に入り込み、しっかりと固定していたのだ。この偶然が「オッセオインテグレーション(骨結合)」という現象を名づけ、1965年には人への初のチタン製歯科インプラントにつながった。その最初のインプラントは40年後もまだ機能していた。
田舎の牧師が川の黒い砂の中でそれを見つけた 1791年、コーンウォールのある聖職者が教区の小川から黒い砂をふるいにかけていると、砂粒が磁石にくっつくことに気づいた。鉄を取り除くと、名前のつけられない奇妙な白い酸化物が残った。4年後、ドイツの化学者が別の鉱物の中に同じ元素を見つけ、ギリシャ神話のタイタン(巨神)にちなんでチタンと名づけた。のちに発見者の栄誉はこの牧師に与えられたが、定着したのは化学者の壮大な名前のほうだった。
私たちが吐く息の中で燃える金属 ほとんどの火は酸素がなければ消える。チタンはそうはいかない。約800度を超えて熱せられると、純粋な窒素の中でも燃え続け、窒化チタンという硬く金色のセラミックをつくり、二酸化炭素の中でも燃える。だから通常の消火法が裏目に出る。水をかけると燃えるチタンは爆発しかねず、二酸化炭素で覆ってもかえって燃料になる。消防士は代わりに乾燥粉末や不活性のアルゴンで覆って窒息させなければならない。
この針金を曲げて温めると、ひとりでに元に戻る チタンとニッケルをほぼ等しい割合で混ぜるとニチノールという記憶を持つ金属になる。冷えた状態で変形させると曲がったままだが、設定温度を超えて温めると結晶構造が元に戻り、金属はひとりでに元の形へとパチンと戻る。その親戚の性質である超弾性のおかげで、普通の金属の10倍から30倍も大きく曲げても耐えられる。曲がった眼鏡のフレームがお湯の中でまっすぐに戻るのはこのためだ。
巨大な磁石が無視する唯一の金属 MRI装置の磁石は鉄の工具を部屋の向こうまで吹き飛ばすほど強く、体内のほとんどの金属は危険になる。チタンはそれをほとんど意に介さない。この金属はごく弱い常磁性しか持たないため、チタンのプレートや人工股関節は磁場の中で引っぱられたり、ねじれたり、危険なほど発熱したりしない。温度上昇も数度以内にとどまる。この磁気へのほぼ無関心さこそ、外科医が人体の中で安心して使える大きな理由だ。
ある建物は3万3千枚の魚のうろこをまとっている ビルバオの川沿いにある有名な美術館は、風に波打つほど薄いチタンで覆われている。その外皮は約3万3千枚もの別々のパネルからなり、それぞれの厚さはわずか0.38ミリメートル、紙3枚を重ねたものより薄い。それらが魚のうろこのように重なり合い、3万6千平方メートルを覆っている。チタンが選ばれたのは、一生さびに負けず、移ろう光と天気とともに静かに色を変えるからだ。
