martedì 10 febbraio 2015

Mangiatori di...vetro!!! :-D (Il vetro fatto in classe)

In tecnologia stiamo lavorando sui materiali. Ultimamente abbiamo parlato del vetro e di come venga prodotto, per arrivare fino a noi.
Il vetro è un materiale molto duro, liscio, freddo, trasparente, ma anche fragile, perché se cade può andare in mille pezzi. In classe abbiamo analizzato diversi materiali fatti di vetro e abbiamo provato a descrivere le sue principali caratteristiche.
 
Poi abbiamo cercato di capire come fosse fatto il vetro. Esso non è altro che una miscela di silice (sostanza che si trova nella sabbia dei fiumi) e di altre polveri come il carbonato di sodio, la calce o il carbonato di potassio, che viene scaldata a temperature altissime e fusa. Una volta liquida e caldissima, questa miscela viene lasciata parzialmente raffreddare e, ancora calda, lavorata per i diversi usi scelti: modellata, messa in forme, ridotta in lastre, soffiata, ecc... Completata questa fase, il vetro viene lasciato completamente raffreddare e assume l'aspetto che noi tutti conosciamo.
 
Raccontare queste informazioni a voce ai bambini, con il supporto di immagini, è sicuramente interessante, ma difficile da immaginare perché lontano dalla realtà.
Ecco che quindi è risultato necessario trovare un modo per mostrare questi processi "dal vivo" ai ragazzi, senza che l'esperienza fosse troppo pericolosa. E girando per il web ho trovato un'idea interessante!
L'idea arriva principalmente da una delle mie passioni "extrascolastiche", ovvero la pasticceria. Non sono un'esperta in materia, ma mi piace sperimentare e trovare nuovi e golosi modi per concludere un pasto. E appunto una delle tecniche utilizzate dai pasticceri esperti è proprio la VETRIFICAZIONE! Un modo semplicissimo, non eccessivamente pericoloso e divertente per creare il vetro in classe a partire da una polvere speciale...
L'effetto creato è proprio quello di un vero pezzo di vetro, guardate!


Il "magico" materiale, facilmente reperibile, in questione non è altro che il FRUTTOSIO, uno speciale zucchero presente nella frutta (così possiamo approfittarne per fare anche un pizzico di educazione alimentare!) molto dolce e chimicamente semplice.
Il fruttosio è un tipo di zucchero che fonde a basse temperature (circa 110 gradi, contro i 160 del saccarosio, lo zucchero "normale") e si raffredda in fretta, permettendoci di lavorarlo con le mani a piacimento e diventando un vero e proprio vetro, alla fine della lavorazione.


Per questo esperimento abbiamo avuto bisogno di:
- un fornellino
- una piccola pentola
- un cucchiaio di legno
- un tagliere in plastica
- una spatola
- fruttosio
- colorante alimentare.
 
Abbiamo prima di tutto messo alcuni cucchiai di fruttosio in una pentolina, a freddo.


Abbiamo aggiunto qualche goccia di colorante alimentare azzurro. Il colorante serve a dare un aspetto più gradevole al vetro, non ha funzioni particolari. Se non si aggiunge, il composto rimarrà soltanto trasparente (a patto che non si bruci! Allora sarà leggermente giallino!).


A questo punto, ho continuato io il lavoro pratico perché, spostandoci sul fornello, sarebbe stato abbastanza pericoloso maneggiare gli utensili per i bambini. Man mano che succedeva qualcosa, però, spostavo vicino a loro il pentolino (sempre comunque a una certa distanza di sicurezza, ma in modo che l'interno fosse visibile) per mostrare loro i cambiamenti nel composto.
Ho messo la pentolina sul fuoco ed ho iniziato a mescolare.


Per la buona riuscita dell'esperimento, il fuoco non deve essere troppo alto. Il processo è un po' lungo, ma non si deve perdere la pazienza, perché se il fruttosio si riscalda troppo velocemente rischia di bruciarsi.
Piano piano hanno iniziato a vedersi i primi cambiamenti...


Prima il fruttosio ha iniziato a fondersi e a diventare una sostanza densa e gelatinosa.


Poi è diventato sempre più liquido, diluito e trasparente, quasi come se fosse acqua colorata di azzurro!


Infine ha iniziato lentamente a bollire, formando prima delle bolle al suo interno e poi una leggera schiuma sulla sua superficie.



A quel punto, ho lasciato bollire il composto circa un minuto e poi l'ho versato sul tagliere di plastica.
Era estremamente liquido e bollente (più di 100 gradi) e appena l'ho versato è colato anche un po' oltre il tagliere.



Ho detto ai bambini che il liquido era molto molto caldo e che non si poteva toccare perché avrebbe ustionato le dita. Avremmo dovuto aspettare qualche minuto, ma non troppo, perché per modellarlo doveva essere ancora caldo, seppur non ustionante.


Lo abbiamo lasciato "riposare" e parzialmente raffreddare. Io ogni tanto lo toccavo con cautela per capire se la temperatura fosse adeguata. Quando mi è sembrato della giusta consistenza e temperatura, l'ho sollevato dal tagliere per mezzo di una spatola e ne ho consegnato un pezzo ad ogni bambino.
Per tagliarlo e farlo a pezzi dovevo tirarlo, perché la sua consistenza era appiccicosa e densa e nello strappare formava dei filamenti anche molto lunghi (avete presente la mozzarella sulla pizza? Ecco, simili ma più "solidi"!).


Al primo tocco i bambini sono rimasti sorpresi, non si aspettavano che fosse così modellabile e così caldo. Hanno iniziato a creare delle forme e delle sculture, a modellarlo tra le dita, a fare delle palline, degli anelli, in modo del tutto personale.
Dopo poco tempo, qualcuno è arrivato un po' deluso e contrariato dicendo: "Maestra, ma non si modella più! E' diventato duro!". In effetti il gioco è durato solo pochi minuti, perché una volta raffreddatosi il fruttosio si è trasformato in vetro solido, duro e rigido!
Però il tempo è bastato affinché molti bambini riuscissero a modellare il loro vetro secondo forme particolari e interessanti. Due bambini hanno realizzato delle bellissime biglie, che sembravano di vetro puro, con tanto di bollicine al loro interno! Altri hanno prodotto anelli o forme luccicanti, che assomigliavano a piccole sculture o ciondoli di artisti vetrai.






Probabilmente vi starete facendo una domanda: perché, se il colorante aggiunto all'inizio era azzurro, le sculture di vetro sono diventate di colore verde? :-D
Beh, l'unica risposta che potrei darvi è che probabilmente, presa dalla fretta e dal desiderio dei bambini di vedere la trasformazione, devo avere alzato un po' troppo la fiamma nell'ultima fase di "cottura"...e quel minuto in ebollizione forse mi è costato una "bruciacchiatura" del fruttosio, che si è leggermente colorato di giallo!
Poco male, ne abbiamo approfittato per chiederci la stessa cosa in classe e per riflettere sugli effetti dei miscugli di colori diversi (azzurro + giallo = verde!).
E poi il vetro verde è quello più realistico! Come quello dei "cocci di bottiglia"! ...potrei quasi convincermi che l'effetto di tonalità è stato addirittura voluto... :-D
 
Scherzi a parte, un altro problema riscontrato quasi subito da alcuni bambini è stato, ahimè, la caduta a terra di alcune delle loro opere che, come un vero vetro che si rispetti, sono andate letteralmente in mille pezzi! :-(
Ne abbiamo comunque fatto tesoro: abbiamo osservato che cosa è loro successo e abbiamo notato che, come il vetro, anche gli oggetti fatti di fruttosio vetrificato diventavano taglienti lungo la frattura ed erano estremamente fragili.
 
Anche il rumore che facevano gli oggetti cadendo sul tavolo era particolare. All'inizio, quando ancora erano caldi e modellabili, era un piccolo tonfo sordo. Ora aveva lo stesso rumore quasi tintinnante del vetro quando cade e si sta per rompere.
Inoltre, se prima era facile spezzare il vetro rimasto sul tagliere, perché era morbido, filava e si allungava come un elastico, ora l'unico modo per toglierlo dal tagliere era strapparlo e romperlo in mille pezzettini sottili, come schegge.
 
Anche alla vista il fruttosio era molto simile a un vero vetro: era trasparente e si potevano scorgere le cose dall'altra parte, se si avvicinava all'occhio. Faceva passare la luce e i colori del colorante formavano sfumature più intense o più tenui a seconda dello spessore del pezzo di vetro.
 
 
Dopo aver effettuato le nostre osservazioni, i più golosi si sono ricordati di una cosa importante: il fruttosio è commestibile!!! Siamo passati quindi all'assaggio del nostro vetro fatto in classe!
 
Nessuno ha assaggiato il proprio prodotto modellato per tre fondamentali motivi:
  1. prima di tutto perché era poco igienico: d'accordo, prima di lavorare ci siamo tutti lavati le mani; ma modellare un pezzo di zucchero con le mani, appoggiandolo al banco, facendolo magari tenere in mano dai compagni o rotolare per terra, non è proprio la condizione ideale per rendere un prodotto commestibile!
  2. per un valore affettivo! Dopo averlo così tanto modellato e dopo aver creato un prodotto unico al mondo, nessuno aveva il coraggio di mangiarselo (come Cronos con i propri figli!!!)
  3. terzo: perché mettere in bocca un pezzo di fruttosio vetrificato spesso un centimetro è come inserire tra i denti un pezzo di colla a presa rapida micidiale! Ricordiamo che è pur sempre un pezzo di zucchero, che rimane molto appiccicoso e duro da sciogliere in bocca! Si rischia di farlo attaccare ai denti in modo sia antisalutare, che rischioso per la deglutizione.
 
Ho quindi tagliato, con un coltellino a punta arrotondata, da ciò che era rimasto appiccicato al tagliere, alcuni pezzi piccoli e sottili di fruttosio vetrificato, per permettere a tutti un assaggio.
Divertente è stata l’uscita da scuola, durante la quale i bambini sono corsi fuori gridando: “Mamma, ho mangiato il vetro!!!”. Le facce allibite e spaventate dei genitori sono state presto placate dalla spiegazione dei loro figli e da un piccolo pezzo di zucchero conservato anche per loro in un pezzetto di stagnola! :-)
L’esperienza è stata sicuramente molto piacevole, ha lasciato un segno nei ricordi e ha permesso di comprendere il processo di vetrificazione con più chiarezza.
Un’ultima domanda: ma il fruttosio vetrificato è a tutti gli effetti un vetro o è solo un surrogato?
Beh, come dice la definizione, un vetro è una struttura della materia che si ottiene facendo raffreddare velocemente una sostanza che è allo stato fuso. Il processo di vetrificazione è infatti la trasformazione di un liquido viscoso o di un gel elastico in un solido vetroso.
Quindi, sì, il fruttosio vetrificato è a tutti gli effetti un vetro! Un tipo speciale di vetro commestibile e facilmente realizzabile in casa o, in questo caso, a scuola, perché la fusione è a temperature molto limitate.
…io lo so…ora certamente anche a voi è venuta voglia di assaggiare un pezzo di vetro, vero? :-)

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