L'attuale direzione evolutiva della bicicletta è diventata sempre più tecnologica, e si può persino dire che sia il prototipo delle biciclette del futuro. Ad esempio, un reggisella può ora utilizzare il Bluetooth per il controllo wireless del sollevamento. Molti componenti non elettronici presentano anche design elaborati e un aspetto più ricercato. Per quanto riguarda i componenti non elettronici, la nostra tecnologia e la nostra artigianalità sono migliorate. Ad esempio, le suole delle nostre scarpe antifurto erano realizzate in gomma come materiale principale, ma ora la maggior parte delle suole delle scarpe antifurto utilizza fibra di carbonio o fibra di vetro come corpo principale. Realizzate con materiali di alta qualità, che possono aumentare notevolmente la durezza della suola, in modo da avere un'eccellente trasmissione della forza e migliorare notevolmente l'efficienza della trasmissione. Ma c'è una parte che, nonostante gli sforzi di molti ingegneri, non riesce ancora a scrollarsi di dosso il suo status: il nipplo del raggio.

   Naturalmente, alcune marche di ruote hanno nippli personalizzati che si adattano meglio alle loro ruote. La maggior parte dei nippli ha una colla per viti applicata in fabbrica alle filettature dei raggi, che può efficacemente impedire l'allentamento dei raggi a causa delle vibrazioni durante l'uso della bici, ma il materiale di cui sono composti questi nippli è l'alluminio o l'ottone.

Da oltre cinquant'anni, l'ottone è il materiale principale con cui vengono realizzati i nippli dei raggi. In effetti, l'ottone è un materiale molto comune nella nostra vita. Ad esempio, la maggior parte dei materiali utilizzati per utensili come maniglie delle porte e sestanti nautici sono realizzati in ottone.

Allora perché i nipples non possono essere realizzati in acciaio inossidabile come i raggi? E quasi nessun componente delle nostre biciclette è realizzato in ottone. Che magia ha l'ottone per far sì che i nipples dei raggi siano fatti di ottone? L'ottone è in realtà una lega di rame, composta principalmente da rame e nichel. Ha un'elevata resistenza, una buona plasticità e può resistere bene ad ambienti freddi e caldi. Tuttavia, il materiale del nipple dei raggi non è ottone puro al 100%, ci sarà uno strato di ossido bianco o nero sulla superficie, naturalmente, una volta che il rivestimento superficiale si sarà consumato, verrà rivelato il vero colore dell'ottone.

L'ottone è naturalmente un materiale più morbido dell'acciaio inossidabile, quindi consente un maggiore allungamento quando viene sottoposto a un carico. Quando un raggio è in funzione, è sempre sottoposto a diversi gradi di tensione. Che si tratti di andare in bicicletta o di costruire una ruota, dadi e bulloni sono tenuti insieme da una leggerissima distorsione nelle filettature durante il serraggio. La resistenza del materiale a questa deformazione è il motivo per cui i bulloni tendono a rimanere serrati e perché a volte sono necessarie rondelle elastiche di sicurezza. Soprattutto quando i raggi sono sottoposti a livelli di stress imprevedibili, la deflessione aggiuntiva fornita dall'ottone stabilizza leggermente l'attrito.

Inoltre, l'ottone è un lubrificante naturale. Se i raggi e i nippli sono in acciaio inossidabile, è probabile che si verifichino problemi di usura. L'abrasione comporta che una certa quantità di un materiale venga raschiata via e attaccata a un altro materiale, lasciando un piccolo cratere nel materiale originale e una piccola protuberanza nell'altro materiale. Questo è simile all'effetto della saldatura a frizione, in cui forze estreme si combinano con il movimento di scorrimento o rotazione tra due superfici, causandone l'adesione.

Quando si tratta di incollaggio, ottone e acciaio sono materiali diversi, il che dovrebbe essere evitato se si vuole evitare la corrosione. Ma non tutti i materiali hanno le stesse qualità e unire due metalli diversi aumenta la probabilità di "corrosione galvanica", che è ciò che intendiamo quando parliamo di corrosione quando si uniscono metalli diversi, a seconda dell'indice "anodico" di ciascun materiale. Più gli indici anodici di due metalli sono simili, più è sicuro mantenerli insieme. E, abilmente, la differenza di indice anodico tra ottone e acciaio è molto minore. L'indice anodico di materiali come l'alluminio è piuttosto diverso da quello dell'acciaio, quindi non è adatto per i nippli dei raggi in acciaio inossidabile. Naturalmente, alcuni ciclisti saranno curiosi: cosa succederebbe se alcuni produttori utilizzassero raggi in lega di alluminio con nippli in lega di alluminio? Naturalmente, questo non è un problema. Ad esempio, il set di ruote R0 di Fulcrum utilizza raggi e nippli in lega di alluminio per una migliore resistenza alla corrosione e un peso più leggero.

Dopo aver parlato di acciaio inossidabile e lega di alluminio, non posso non menzionare la lega di titanio. In effetti, non c'è molta differenza nell'indice anodico tra i raggi in lega di titanio e quelli in acciaio inossidabile, e sono anche adatti per essere installati sulle biciclette come copriraggi. A differenza della sostituzione dei nippli in ottone con quelli in lega di alluminio, che possono ridurre notevolmente il peso, rispetto ai nippli in ottone, i nippli in lega di titanio possono ridurre il peso in modo sostanzialmente trascurabile. Un altro motivo importante è che il costo della lega di titanio è molto più elevato di quello dell'ottone, soprattutto quando viene aggiunto a un componente delicato come un copriraggi, il che aumenterà ulteriormente il costo del set di ruote per bicicletta. Naturalmente, i nippli in lega di titanio offrono molti vantaggi, come una migliore resistenza alla corrosione e una lucentezza gradevole, molto apprezzata. Questi nippli in lega di titanio sono facilmente reperibili su piattaforme come Alibaba.

È piacevole vedere design ispirati alla tecnologia sulle nostre bici, ma le leggi della fisica valgono per tutto, anche per le bici "future" che usiamo oggi. Quindi, a meno che in futuro non venga trovato un materiale più adatto, o finché qualcuno non realizzi un set di ruote full carbon meno costoso, questa bici è realizzata in fibra di carbonio, inclusi cerchi, mozzi, raggi e nipples. Solo allora i nipples in ottone vengono superati.