لماذا تحطمت الميداليات الأولمبية الشتوية وما الذي كشفه الفشل؟

وعدت إيطاليا بميداليات أولمبية دائمة. وكان للعلم خطط أخرى.

بواسطة اريك سوليفان حرره أندريا طومسون

من التزلج إلى لعبة الكرلنج، فإن الرياضات المثيرة في الألعاب الأولمبية الشتوية لديها الكثير من العلوم وراءها. يتبع تغطيتنا هنا لمعرفة المزيد.

بكان ريزي جونسون قد فاز للتو بالميدالية الذهبية للولايات المتحدة في التزلج على المنحدرات. وبعد لحظات من الالتفاف حول رقبتها، قفزت لأعلى ولأسفل، فانكسرت.

تم قطع مرفق الشريط بشكل نظيف. لم تكن وحدها. انتشر مقطع فيديو لميدالية المتزلجة الأمريكية أليسا ليو وهي تتدلى بدون شريط، على وسائل التواصل الاجتماعي. شاهد لاعب البياتلي الألماني جوستوس ستريلو قعقعة البرونزية على الأرض في منتصف رقصة النصر على شاشة التلفزيون المباشر.

حول دعم الصحافة العلمية

إذا كنت تستمتع بهذا المقال، ففكر في دعم صحافتنا الحائزة على جوائز من خلال الاشتراك. من خلال شراء اشتراك، فإنك تساعد على ضمان مستقبل القصص المؤثرة حول الاكتشافات والأفكار التي تشكل عالمنا اليوم.

وما جعل هذا الأمر محرجاً بشكل خاص هو ما قاله جيوفاني مالاجو، رئيس اللجنة المنظمة لدورة الألعاب الأولمبية الشتوية لهذا العام، في حفل الكشف عن الميداليات في البندقية في يوليو/تموز الماضي: “أستطيع أن أؤكد لكم أن الميداليات لن تتدهور”. تم إنتاج الميداليات من قبل دار سك العملة الحكومية الإيطالية من معادن معاد تدويرها مصهورة في أفران الطاقة المتجددة – وهو تناقض واضح مع الميداليات الأولمبية الصيفية لعام 2024، في باريس، والتي طورت ما وصفه بعض الرياضيين بأنه نسيج جلد التمساح في غضون أسابيع من منصة التتويج. إيطاليا ستكون مختلفة. سوف تستمر إيطاليا.

ثم قفز بريزي جونسون.

وبدأت اللجنة المنظمة تحقيقا مع دار سك العملة بالولاية. وفي غضون أيام، أعلنوا عن الإصلاح. ولم يقولوا ما كان عليه.

لفهم ما حدث، من المفيد التحدث عن علم المعادن المهووس.

تتميز الميداليات بتصميم غير متماثل مكون من جزأين – أحدهما ناعم والآخر محكم – من المفترض أن يتناسبا معًا لتمثيل مدينة ميلانو ومدينة كورتينا دامبيزو، على التوالي، في المناطق الحضرية وجبال الألب. إنه المفهوم الجمالي الكامل للألعاب مضغوطًا في حوالي 500 جرام من المعدن المعاد تدويره. وفقًا لقواعد اللجنة الأولمبية الدولية، تكون الميداليات “الذهبية” في معظمها فضية – على الأقل 92.5 بالمائة – مع طلاء ذهبي رقيق؛ الميداليات الفضية هي نفس الفضة بدون التذهيب. الميداليات البرونزية معظمها من النحاس.

إنها أشياء جميلة. وبدلاً من تعليقه من حلقة معدنية تقليدية ملحومة من الخارج، يتم تغذية الشريط مباشرة في تجويف داخلي مخبأ بين نصفي الميدالية. يعتمد الإعداد على مشبك أمان منفصل، وهو عبارة عن آلية صغيرة مصممة لتفتح بقوة لمنع الاختناق، مثل حبال الشارة في أي مؤتمر. لقد كانت فكرة سليمة، لكن التنفيذ لم يصمد.

تقول لورا بارتليت، الأستاذة المشاركة في هندسة المعادن في جامعة ميسوري للعلوم والتكنولوجيا، إن الفشل الأساسي يمكن أن يكون بسيطًا مثل جزء صغير الحجم أو مفصل ضعيف. “تقول: “ربما كان حجم المقطع صغيرًا جدًا بالنسبة لوزن المعدن الذي كان من المفترض أن يدعمه”. وبعبارة أخرى، قد يكون المقطع العرضي نحيفًا جدًا بحيث لا يناسب ميدالية ثقيلة. إذا كان المشبك ملحومًا أو ملحومًا بالجسم الفضي الثقيل، فقد يكون التلوث من الهواء قد أدى إلى نقاط ضعف غير مرئية. يقول بارتليت: “إذا انتهى بك الأمر إلى وجود خلل، مثل مسامية الهيدروجين، على سبيل المثال، فهذا عيب يمكن أن يؤدي إلى انخفاض القوة في منطقة المفصل”. (فكر في فقاعات صغيرة محاصرة في المكان الذي في أشد الحاجة إلى القوة.)

من المغري إلقاء اللوم على هواء الجبل المتجمد كسبب للكسور، لكن علم المعادن لا يدعم ذلك. عندما أبلغ الرياضيون عن تعرض ميدالياتهم للخدش أو التشقق، توقع البعض أن البرد جعل الأجهزة هشة. ومع ذلك، تفتقر الفضة والذهب إلى نقطة التحول من اللدنة إلى الهشة. يقول بارتليت: “إنها قابلة للسحب في درجة حرارة الغرفة، كما هي عند درجة حرارة سالب خمس درجات مئوية”.

لكن الدكتايل لا يعني أنه غير قابل للتدمير. يقول بارتليت: «إنها مادة مرنة تمامًا، لكنها ليست قوية جدًا». “الفضة أو الذهب ضعيفان جدًا، وبالتالي، إذا أسقطتهما، فسوف تضعفهما مهما حدث.” سيكون الشق الحقيقي – وليس الانبعاج الناتج عن السقوط العنيف – أكثر غرابة، حيث يشير إلى عيب في الصب موجود مسبقًا، مثل “التمزق الساخن”، حيث تتراكم الضغوط الداخلية عندما يبرد المعدن في قالبه.

هذا القالب هو جزء من عملية تصنيع معقدة. لتحقيق المستوى العالي من التفاصيل الجمالية للميدالية، يشتبه بارتليت في أن دار سك العملة استخدمت صب الاستثمار، وهو نوع العملية التي تختارها عندما تريد حوافًا واضحة وتفاصيل سطحية دقيقة. تبدأ بنموذج من الشمع، ثم تصنع غلافًا خزفيًا حوله بغمسات متكررة، ثم تحرق الشمع ثم تصب المعدن المنصهر في التجويف. نظرًا لأن الملاط الخزفي ناعم جدًا – “مثل الدقيق”، كما يقول بارتليت – فإنه يمكنه التقاط تفاصيل لا تستطيع الطرق الأخرى التقاطها.

قد تفترض أن المعدن المصبوب في تلك القشرة هو السبب لأن دار سك العملة تستخدم بفخر نفايات الإنتاج المعاد تدويرها بدلاً من الفضة البكر. لكن بارتليت يقول أنه يمكننا شطب ذلك من قائمة المشتبه بهم أيضًا. وتقول: “معظم المسابك التي تقوم بإذابة وصب هذه الأنواع من المعادن، تبدأ بمزيج الخردة”. “يمكنك صقله وتحويل الخردة إلى شيء له خصائص جيدة مثل المعدن الأصلي.” يشير بارتليت أيضًا إلى أن الصهر بالحث – الطريقة التي وصفها النعناع باستخدامها – هي طريقة شائعة جدًا ومرنة لصهر المعادن، خاصة عندما تكون الخردة جزءًا من المواد الخام.

إذا كانت المادة سليمة ولم يكن السبب هو البرودة، فمن المحتمل أن تعود المشكلة إلى التصميم الأصلي للجهاز. لقد عانت المدن المضيفة دائمًا من الفجوة بين المفهوم الجميل والشيء الوظيفي، وكان ربط الشريط بمثابة صداع مستمر لعقود من الزمن. لم تكن الميداليات الأولمبية مصممة ليتم ارتداؤها حول الرقبة حتى عام 1960، عندما تم تقديم سلسلة من أوراق الغار في روما، وبعد ذلك أصبحت الأشرطة معيارًا. أدى التحول إلى التصميم المعلق بالشريط إلى ظهور مشكلة هندسية لم تتمكن أي لعبتين من حلها بنفس الطريقة، وقد حلتاها بنجاح متفاوت. لقد تجاوزت الميداليات في دورة ألعاب تورينو 2006 هذه المشكلة تمامًا من خلال وجود ثقب كبير في وسط الميدالية نفسها، مع ربط الشريط بشكل أنيق عبر المنتصف.

ومن جانبها، كانت مشكلة باريس 2024 كيميائية، وليست بنيوية؛ اشتكى الرياضيون في ذلك الوقت من تغير لون بعض الميداليات وتقشيرها في غضون أسابيع. أعادت دار سك العملة الفرنسية صياغة ورنيشها الواقي بعد أن فرض الاتحاد الأوروبي قيودا على ثالث أكسيد الكروم، وهي مادة كيميائية سامة كانت تستخدم سابقا لمنع التآكل. لم يصمد البديل، مما ترك البرونز الغني بالنحاس عرضة بشكل خاص للأكسدة وتحول بعض الميداليات إلى بقع وغير متساوية.

مع ازدياد طموح تصميمات الميداليات، زادت معها المتطلبات المادية. إن الميدالية المصنوعة من سبيكة معاد تدويرها ذات شكل غير متماثل ومشبك انفصالي دقيق، موجهة نحو هواء الجبال المتجمد، تمثل مشكلة هندسية أصعب بكثير من قرص مختوم على شريط.