“اشخاص گاهی اوقات آنچه را که به دنبال آن نیستند، می‌یابند. وقتی در ۲۸ سپتامبر ۱۹۲۸ از خواب بیدار شدم، مطمئناً قصد نداشتم با کشف اولین آنتی‌بیوتیک یا قاتل باکتری در جهان، انقلابی در همه‌ی داروها ایجاد کنم اما فکر می‌کنم این دقیقاً همان کاری بود که انجام دادم.”
نقل قول بالا از الکساندر فلمینگ، کاشف پنی‌سیلین است. همه‌ی ما داستان او را می‌دانیم و شاید معروفترین اکتشاف تصادفی تاریخ علم، کشف پنی‌سیلین باشد که به فلمینگ شهرتی ماندگار بخشید و نامش را جاودانه کرد.
من در اینجا قرار است به یک کشف تصادفی دیگر البته نه در حوزه‌ی پزشکی بلکه در گستره‌ی مواد و متالورژی بپردازم که اتفاقاً همه‌ی ما وقتی سوار هواپیما شده‌ایم، آن را از نزدیک دیده‌ایم.
در سال ۱۹۰۶، یک متالورژ آلمانی به نام دکتر آلفرد ویلم (Dr. Alfred Wilm)، سفارشی از دولت پروس دریافت نمود و شروع به تحقیق و آزمایش به‌منظور تولید آلومینیومی پراستحکام و مقاوم کرد.
دکتر ویلم به این نتیجه رسید که آلومینیوم خالص برای مصارف صنعتی بسیار نرم است و او باید تمام تلاشش را روی دسته‌ای از آلیاژهای آلومینیوم بگذارد که قابلیت عملیات حرارتی دارند.
داستان از یک صبح شنبه آغاز می‌شود که دکتر ویلم در آزمایشگاهش، آلومینیوم را با ۴% مس و ۰.۵% منیزیم آلیاژ کرد و بعد آن را در یک کوره‌ی حمام نمک تا ۵۲۰ درجه‌ی سانتیگراد عملیات حرارتی کرده و سپس آن را در آب کوئنچ نمود. وقتی این آلیاژ به دمای اتاق رسید، آن را نورد سرد کرد و یک ورق نازک بدست آورد. دکتر ویلم، آن نمونه را به دستیارش، آقای Jablonski داد و از او خواست تا چند آزمایش برای تعین خواصش انجام دهد. این درخواست آقای ویلم مقارن ظهر شنبه مطرح شد و آقای دستیار از استادش خواست اجازه دهد انجام آزمایشها روی نمونه به دوشنبه موکول شود زیرا یک قرار ملاقات داشت که باید به آن می‌رسید. دکتر ویلم وقتی این درخواست دستیارش را شنید از او خواست قبل از رفتن، حداقل یک سختی‌سنجی انجام دهد. آزمون انجام شد ولی نتیجه‌ی بدست آمده مطلوب نبود و سختی نمونه کمتر از حدی بود که ویلم انتظار داشت.
شنبه و یکشنبه گذشتند. وقتی دوشنبه فرا رسید و آزمونها روی نمونه انجام شدند، دکتر ویلم و دستیارش از دیدن نتایج شگفت‌زده شدند. باور‌کردنی نبود! خواص نمونه به طور اعجاب‌انگیزی بهتر شده بود، مثلاً استحکامش ۱۰ برابر چیزی بود که روز شنبه اندازه‌گیری شده بود.
این یک کشف تصادفی بود و ویلم هیچ توضیحی برای چگونگی این اتفاق نداشت. او نمی‌دانست در تعطیلات آخر هفته یعنی از شنبه تا دوشنبه چه اتفاقی در آزمایشگاهش افتاده است.
این محصول جدید نه نامی داشت و نه حتی کسی کاربردی برایش متصور بود.
سرانجام دکتر ویلم امتیاز ابداعش را در سال ۱۹۰۹ فروخت و خریدار یعنی Dürener Metallwerke که در ناحیه‌ی Duren در شمال غربی آلمان قرار داشت، یک نام برایش انتخاب کرد: دورآلومین (Duralumin) که ترکیب نامهای Durener و aluminum بود.
نخستین کاربرد آلیاژ جدید در سازه‌ی کشتیهای هوایی موسوم به زپلین (Zeppelin) بود. اینها با گاز هلیوم پر شده و به پرواز درمی‌آمدند. زپلین‌ها در سه دهه‌ی نخست قرن بیستم کاربردهای تجاری و نظامی زیادی داشتند اما پس از چند اتفاق ناگوار و آتش‌سوزی چند مدل مشهور این وسیله، از جمله هیندنبورگ در سال ۱۹۳۷، دیگر زپلین به عنوان وسیله‌ی مسافرتی به کار گرفته نشد.
راز دورآلومین سالها پوشیده ماند تا اینکه یک گروه از متالورژهای آمریکایی به سرپرستی Paul Dyer Merica در سال ۱۹۱۹ موفق به توضیح دادن این پدیده شدند.
فرآیندی که دکتر ویلم به طور اتفاقی انجام داد پیرسختی (age hardening) است که به آن رسوب‌سختی (Precipitation hardening) نیز می‌گویند و امروزه از آن برای افزایش استحکام بسیاری از آلیاژهای آلومینیوم، منیزیم، نیکل، تیتانیوم و برخی از فولادهای زنگ‌نزن استفاده می‌شود.
سالهاست که با استفاده از این فرآیند پرچهایی می‌سازند که حتماً آنها را روی بدنه‌ی هواپیماهای مسافربری دیده‌اید. این پرچها که با شماره‌های ۲۰۱۷ و ۲۰۲۴ مشخص می‌شوند، در یخچال نگهداری شده و پس از پرچ شدن، به یکساعت زمان نیاز دارند تا در دمای محیط، مستحکم شوند.
پی‌نوشت ۱: اگر می‌خواهید بدانید از شنبه تا دوشنبه در آزمایشگاه دکتر ویلم، از دیدگاه متالورژی چه اتفاقی رخ داد، لینک زیر را مطالعه نمایید.
پی‌نوشت ۲: من ماجرای کشف دورآلومین را نخستین بار در کتاب متالورژی برای غیر متالورژها خواندم که به‌نظرم مطالعه‌ی این کتاب خواندنی برای علاقه‌مندان به متالورژی می‌تواند جذاب و آموزنده و دارای نکاتی کاربردی باشد.
