Alguns aviões empregam fibra de carbono em uma porcentagem significativa de suas estruturas, tornando-as muito menos densas. Partes da estrutura, no entanto, são compostas por metais. Devido à baixa densidade, o alumínio seria uma boa alternativa de metal a ser usado. Entretanto, quando em contato com fibra de carbono, o alumínio é corroído. Esse processo é denominado corrosão galvânica e acontece quando dois materiais que possuem potencial elétrico diferentes são colocados em contato com um eletrólito, como uma solução salina. Para abordar esse problema, pode-se avaliar os potenciais elétricos, densidade e preço aproximado de diversos materiais apresentados na figura a seguir.
Considerando o exposto, o elemento mais adequado para ser utilizado no lugar do alumínio de forma a obter os menores custo e densidade possíveis, com a máxima resistência a corrosão possível, é:
Ouro.
Titânio.
Prata.
Cádmio.
Zinco.
Resolução
O titânio é a melhor escolha porque oferece a combinação mais favorável de resistência à corrosão, baixa densidade e custo entre os metais apresentados.
Na corrosão galvânica, o material de menor potencial elétrico tende a perder elétrons, sofrendo oxidação e sendo corroído. Para a comparação proposta, quanto menor a diferença entre os potenciais do metal e da fibra de carbono, menor a tendência à corrosão galvânica. Por isso, devemos procurar no gráfico um metal com potencial próximo ao do carbono.
O ouro tem o potencial mais próximo ao do carbono, mas apresenta densidade e preço muito elevados. O titânio também tem potencial próximo ao do carbono e, em comparação com o ouro e a prata, é menos denso e mais barato: sua densidade é 4,5 g/cm³ e seu preço é R$ 150/kg.
O cádmio custa os mesmos R$ 150/kg que o titânio, mas é mais denso e tem potencial mais distante do carbono. Já o zinco é mais barato, porém também é mais denso que o titânio e apresenta grande diferença de potencial em relação ao carbono, o que desfavorece sua resistência à corrosão nesse contato. Assim, o menor preço do zinco não compensa suas desvantagens nos outros critérios exigidos.