لقد أصبح اتجاه تطور دراجاتنا الحالي أكثر اعتمادًا على التكنولوجيا، حتى أنه يُمكن اعتباره نموذجًا أوليًا لدراجات المستقبل. على سبيل المثال، يُمكن الآن استخدام تقنية البلوتوث للتحكم اللاسلكي في عمود المقعد. كما تتميز العديد من المكونات غير الإلكترونية بتصاميم متقنة ومظهر أكثر جاذبية. وفيما يتعلق بالمكونات غير الإلكترونية، فقد شهدت تقنياتنا وحرفيتنا تحسنًا مستمرًا. فعلى سبيل المثال، كانت نعال أحذية التثبيت تُصنع سابقًا من المطاط كمادة أساسية، أما الآن فتُصنع معظمها من ألياف الكربون أو الألياف الزجاجية. هذه المواد عالية الجودة تُعزز صلابة النعل بشكل كبير، مما يُحسّن نقل القوة وكفاءة الأداء بشكل ملحوظ. ولكن يبقى جزء واحد، رغم جهود العديد من المهندسين، مُتمسكًا بمكانته: حلمة السلك.

   بالطبع، تتميز بعض ماركات العجلات بحلمات مصممة خصيصًا لتناسب عجلاتها بشكل أفضل. في معظم الأحيان، تُغطى أسنان أسلاك العجلات بمادة لاصقة في المصنع، مما يمنعها من الارتخاء نتيجة الاهتزاز أثناء استخدام الدراجة، ولكن المادة الفعلية التي تُصنع منها هذه الحلمات هي الألومنيوم أو النحاس.

لأكثر من خمسين عامًا، ظل النحاس الأصفر المادة الأساسية التي تُصنع منها حلمات أسلاك العجلات. في الواقع، يُعد النحاس الأصفر مادة شائعة جدًا من حولنا. على سبيل المثال، تُصنع معظم مواد الأدوات مثل مقابض الأبواب وأجهزة تحديد المواقع البحرية من النحاس الأصفر.

فلماذا لا تُصنع حلمات أسلاك العجلات من الفولاذ المقاوم للصدأ مثل أسلاك العجلات؟ ولا تُصنع معظم أجزاء دراجاتنا من النحاس الأصفر. ما سرّ النحاس الأصفر الذي يجعل حلمات أسلاك العجلات مصنوعة منه؟ النحاس الأصفر في الواقع سبيكة نحاسية، تتكون أساسًا من النحاس والنيكل. يتميز بقوة عالية، وليونة جيدة، وقدرة على تحمل درجات الحرارة المنخفضة والساخنة. مع ذلك، فإن مادة حلمة سلك العجلة ليست نحاسًا أصفر نقيًا بنسبة 100%، إذ توجد طبقة من أكسيد أبيض أو أسود على سطحها، وبالطبع، بعد تآكل هذه الطبقة، يظهر اللون الحقيقي للنحاس الأصفر.

النحاس الأصفر بطبيعته مادة ألين من الفولاذ المقاوم للصدأ، لذا فهو يسمح بتمدد أكبر عند تعرضه للحمل. أثناء عمل أسلاك العجلات، تكون دائمًا تحت درجات متفاوتة من الشد. سواء كنت تركب دراجة أو تقوم بتجميع عجلة، فإن الصواميل والمسامير تبقى متماسكة بفضل تشوه طفيف في أسنانها عند شدها. مقاومة النحاس لهذا التشوه هي السبب في بقاء المسامير مشدودة، ولهذا السبب تُستخدم أحيانًا حلقات التثبيت المنقسمة للمساعدة. خاصةً عندما تتعرض أسلاك العجلات لمستويات إجهاد غير متوقعة، فإن الانحراف الإضافي الذي يوفره النحاس الأصفر يُقلل الاحتكاك قليلًا.

إضافةً إلى ذلك، يُعدّ النحاس الأصفر مادة تشحيم طبيعية. إذا كانت أسلاك العجلات والحلمات مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، فمن المرجح حدوث مشاكل تآكل. يحدث التآكل عندما تُزال كمية معينة من مادة ما وتلتصق بمادة أخرى، تاركةً حفرة صغيرة في المادة الأصلية ونتوءًا صغيرًا في المادة الأخرى. يشبه هذا تأثير اللحام الاحتكاكي، حيث تتضافر قوى شديدة مع حركة انزلاقية أو دورانية بين سطحين، مما يؤدي إلى التصاقهما.

عند الحديث عن الترابط، يُعدّ النحاس الأصفر والفولاذ مادتين مختلفتين، وهو أمرٌ يُنصح بتجنبه لتفادي التآكل. لكن ليست كل المواد متماثلة في خصائصها، ووضع معدنين مختلفين معًا يزيد من احتمالية "التآكل الجلفاني"، وهو ما نعنيه بالتآكل الناتج عن وضع معادن غير متجانسة معًا، وذلك اعتمادًا على "مؤشر الأنود" لكل مادة. كلما تقاربت مؤشرات الأنود لمعدنين، كان من الآمن استخدامهما معًا. ومن الجدير بالذكر أن الفرق في مؤشر الأنود بين النحاس الأصفر والفولاذ ضئيل جدًا. يختلف مؤشر الأنود لمواد مثل الألومنيوم اختلافًا كبيرًا عن مؤشر الفولاذ، لذا فهو غير مناسب لحلمات أسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ. بالطبع، قد يتساءل بعض الدراجين: ماذا لو استخدم بعض المصنّعين أسلاكًا وحلمات من سبائك الألومنيوم؟ لا مشكلة في ذلك. على سبيل المثال، تستخدم مجموعة عجلات Fulcrum R0 أسلاكًا وحلمات من سبائك الألومنيوم لمقاومة أفضل للتآكل ووزن أخف.

بعد الحديث عن الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك الألومنيوم، لا بد من ذكر سبائك التيتانيوم. في الواقع، لا يوجد فرق كبير في مؤشر الأكسدة بين أسلاك سبائك التيتانيوم وأسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ، وكلاهما مناسب تمامًا للاستخدام كأغطية للأسلاك في الدراجات. على عكس استبدال حلمات النحاس بحلمات سبائك الألومنيوم، الذي يُقلل الوزن بشكل كبير، فإن حلمات سبائك التيتانيوم تُقلل الوزن بشكل ملحوظ مقارنةً بحلمات النحاس. سبب آخر مهم هو أن تكلفة سبائك التيتانيوم أعلى بكثير من تكلفة النحاس، خاصةً عند استخدامها في مكونات دقيقة مثل أغطية الأسلاك، مما يزيد من تكلفة مجموعة عجلات الدراجة. بالطبع، تتميز حلمات أسلاك سبائك التيتانيوم بالعديد من المزايا، مثل مقاومتها العالية للتآكل ولمعانها الجذاب. يمكن العثور على هذه الحلمات بسهولة على منصات مثل علي بابا.

من الممتع رؤية تصاميم مستوحاة من التكنولوجيا على دراجاتنا، إلا أن قوانين الفيزياء تنطبق على كل شيء، حتى دراجات "المستقبل" التي نركبها اليوم. لذا، ما لم يتم العثور على مادة أكثر ملاءمة في المستقبل، أو إلى أن يتم تصنيع طقم عجلات دراجة هوائية كامل من ألياف الكربون بتكلفة أقل، فإن هذه الدراجة مصنوعة من ألياف الكربون بما في ذلك الحواف والمحاور والأسلاك والحلمات. عندها فقط ستُعتبر الحلمات النحاسية بديلاً أفضل.