Pasta elastica fatta in casa

Cosa imparerà

• Cos'è un polimero: molecole lunghissime, come spaghetti, che formano la colla.
• Cos'è una reticolazione: dei ponti chimici (ioni borato) che legano le catene tra loro e trasformano un liquido in un gel.
• Che ci sono materiali né solidi né liquidi: lo slime rimbalza se lo lanci veloce e gocciola se lo lasci fermo (viscoelastico).
• A misurare le quantità con precisione e a cambiare una sola cosa alla volta per confrontare.

Prepara prima

• Leggi l'etichetta della soluzione per lenti a contatto: deve riportare «acido borico» e «borato di sodio». Altrimenti non comprare altro: non funzionerà.
• Copri il tavolo con una tovaglia di plastica e tieni a portata di mano della carta da cucina.
• Fai indossare a ogni bambino vestiti vecchi o un grembiule: il colorante macchia.
• Stampa l'etichetta A per il barattolo e il righello B per misurare l'allungamento.
• Tieni pronto un barattolo pulito con coperchio per conservare lo slime alla fine.

Materiali e attrezzi

• Colla vinilica (PVA) — ½ tazza (120 ml ≈ 125 g)
  colla vinilica per la scuola o da falegname non resistente all'acqua, con PVA (acetato di polivinile) in etichetta
• Bicarbonato di sodio — ½ cucchiaino (≈ 2,5 g)
  bicarbonato da cucina; dà consistenza e alza il pH perché il borato agisca
• Soluzione per lenti a contatto — 1 cucchiaio (15 ml), al massimo 1½ (22 ml) da comprare
  che contenga ACIDO BORICO e BORATO DI SODIO nell'elenco degli ingredienti
• Colorante alimentare — 3–5 gocce
  liquido o in gel
• Acqua — 2 cucchiai (30 ml), facoltativa
  del rubinetto; rende lo slime più morbido ed elastico
• Brillantini, palline o schiuma (facoltativi) — 1 cucchiaino
  per sperimentare con le consistenze
• Barattolo con coperchio o sacchetto con chiusura — 1
  ermetico, per conservarlo

Attrezzi

• Ciotola media di vetro o plastica — mescolare (non usare quella per mangiare o lavala molto bene dopo)
• Cucchiaio o spatola di silicone — mescolare
• Tazza graduata (240 ml) e cucchiai dosatori — misurare colla, bicarbonato e soluzione
• Tovaglia di plastica o vassoio — proteggere il tavolo
• Bilancia da cucina (facoltativa) — pesare lo slime per gli esperimenti

Pezzi e sagome

• A · Etichetta del barattolo ×1 — carta 80 g/m² o adesivo
• B · Righello per l'allungamento (24 cm) ×1 — cartoncino 200 g/m², plastificato con nastro largo

Passo passo

1. Controlla la soluzione per lenti a contatto adulto

   Leggi con un adulto gli ingredienti della confezione di soluzione per lenti a contatto. Cerca le parole «acido borico» e «borato di sodio». Se ci sono entrambe, va bene; altrimenti non andare avanti: lo slime non si formerà.

   Verifica: Le due parole sono sull'etichetta.

2. Metti la colla nella ciotola

   Riempi la tazza graduata fino a ½ tazza (120 ml) di colla vinilica al PVA e versala nella ciotola. Raschia la tazza con il cucchiaio per farla uscire tutta. Se vuoi uno slime più morbido, aggiungi 2 cucchiai (30 ml) d'acqua e mescola.

3. Colora

   Aggiungi 3–5 gocce di colorante alimentare e mescola per 30 secondi finché il colore è uniforme, senza striature.

   Trucco: Se usi brillantini o palline, aggiungili ora: dopo non si distribuiscono bene.

4. Aggiungi il bicarbonato

   Versa ½ cucchiaino raso (2,5 g) di bicarbonato e mescola per 1 minuto finché non vedi più grumi bianchi.

5. Prima dose di soluzione

   Aggiungi 1 cucchiaino (5 ml) di soluzione per lenti a contatto e mescola energicamente per 30 secondi. Il composto comincia ad addensarsi e a formare filamenti.

   Verifica: Sollevando il cucchiaio cadono fili spessi invece di gocce.

6. Seconda dose

   Aggiungi un altro cucchiaino (5 ml) e continua a mescolare per 1 minuto. L'impasto si raccoglie in una palla e comincia a staccarsi dalle pareti della ciotola.

7. Tira fuori e impasta

   Toglilo dalla ciotola e impastalo con le mani per 2–3 minuti, allungando e ripiegando. All'inizio si attacca alle dita: è normale, continua a impastare.

   Trucco: Metti 2–3 gocce di soluzione sui palmi prima di impastare: si attaccherà molto meno.

8. Regola (solo se serve)

   Se dopo 3 minuti di impasto è ancora molto appiccicoso, aggiungi ½ cucchiaino (2,5 ml) di soluzione in più e impasta per un altro minuto. Non superare 1½ cucchiai (22 ml) in totale: diventerebbe duro e si romperebbe.

   Verifica: Si stacca pulito dalle mani e dal tavolo, e si allunga 20–30 cm senza rompersi.

9. Lascia riposare

   Se è ancora un po' appiccicoso, lascialo 5 minuti nella ciotola coperta: i legami finiscono di formarsi e diventa meno appiccicoso senza aggiungere altra soluzione.

10. Prova le sue proprietà

    Fai una palla e lasciala cadere da 30 cm: rimbalza un po'. Lasciala ferma sul tavolo per 2 minuti: si appiattisce come un liquido. Tira di colpo le due estremità: si rompe di netto. Allunga piano: si allunga moltissimo.

11. Conservalo e pulisci

    Metti lo slime nel barattolo con coperchio e attacca l'etichetta A. Lavati le mani con acqua e sapone. Pulisci la ciotola con acqua calda e butta i residui nella spazzatura, non nel lavandino.

Funziona? La prova

Misura la sua elasticità con il righello B: fai una palla da 20 g, attaccala in alto allo 0 tenendola con due dita e lasciala pendere e allungarsi per il proprio peso. Inoltre, lasciala cadere da 30 cm e allungala piano tra le mani.

Cosa deve succedere: Uno slime ben fatto pende e si allunga lentamente fino a 15–24 cm prima di rompersi, rimbalza 2–4 cm se lasciato cadere da 30 cm e tra le mani si allunga 50 cm–1 m se lo tiri piano. Se tiri di colpo, si spezza con un bordo netto.

Se qualcosa non va

• Resta liquido anche se aggiungi soluzione — La soluzione non contiene acido borico/borato, o la colla non è al PVA. Soluzione: Controlla le due etichette. Cambia la soluzione o la colla; non continuare ad aggiungere.
• Si attacca tantissimo alle mani — Manca un po' di attivatore o non è stato impastato abbastanza. Soluzione: Impasta altri 2 minuti con qualche goccia di soluzione sulle mani; se resta uguale, aggiungi ½ cucchiaino e aspetta 5 minuti.
• È duro e si rompe quando lo allunghi — Troppa soluzione (più di 1½ cucchiai). Soluzione: Aggiungi 1 cucchiaio di colla o di acqua tiepida e impasta per 3 minuti: si recupera in parte.
• Ha grumi duri — La soluzione è stata versata tutta insieme e ha gelificato a zone. Soluzione: Impasta con un po' di acqua tiepida finché si amalgamano. La prossima volta aggiungi la soluzione 5 ml alla volta mescolando.
• Il giorno dopo è duro o secco — È stato lasciato scoperto. Soluzione: Conservalo sempre in un barattolo ermetico. Se si è seccato un po', impastalo con qualche goccia d'acqua.
• Ha un cattivo odore o gli compaiono puntini — Muffa perché è stato toccato con le mani sporche. Soluzione: Buttalo nella spazzatura e fanne un altro. Dura 1–2 settimane se lo si tocca con le mani pulite.

Sicurezza

• Lo slime NON si mangia e non si mette in bocca. Non farlo con bambini sotto i 3 anni né con bambini che si mettono ancora tutto in bocca.
• La soluzione per lenti a contatto contiene composti del boro: la dosa un adulto e va conservata fuori dalla portata dei bambini. Lavati le mani prima e dopo aver giocato.
• Se qualcuno ha la pelle sensibile, ferite o eczema sulle mani, usi guanti di nitrile o non lo tocchi. Se prude o si arrossa, lava con acqua e smetti di usarlo.
• Non usare borace in polvere direttamente né detersivi: sono molto più concentrati della soluzione per lenti a contatto.
• Non buttare lo slime né i residui nel lavandino: può intasare le tubature. Va nel bidone della spazzatura.
• Macchia tessuti e tappeti: se si attacca, applica aceto bianco, aspetta 5 minuti e strofina.

La scienza che c'è dietro

Per i bambini

La colla vinilica è fatta di tantissime catene lunghissime, come un piatto di spaghetti cotti che nuotano nell'acqua: per questo è liquida e scivola via. La soluzione per lenti a contatto porta dei pezzettini che funzionano come mani: prendono uno spaghetto con una mano e un altro con l'altra, e così li legano tra loro. Quando tutti gli spaghetti sono legati formano una rete, come una ragnatela morbida, e la colla smette di essere liquida: diventa slime. Ma le mani si lasciano e si riprendono, per questo lo slime si allunga e gocciola lentamente.

Per l'adulto

La colla vinilica è una dispersione di acetato di polivinile (PVAc) parzialmente idrolizzato, con gruppi ossidrile (–OH) lungo catene di migliaia di unità. L'acido borico della soluzione per lenti a contatto, in ambiente basico (il bicarbonato alza il pH a ≈ 8–9), si trasforma in ione borato B(OH)₄⁻, che forma legami diestere reversibili con coppie di gruppi –OH di catene diverse: è una reticolazione dinamica. Il risultato è un gel fisico viscoelastico: di fronte a sollecitazioni rapide (uno strappo, un rimbalzo) i legami non hanno il tempo di riorganizzarsi e il materiale si comporta come un solido elastico e si frattura di netto; di fronte a sollecitazioni lente (gravità, allungamento delicato) i legami si rompono e si riformano di continuo e scorre come un liquido molto viscoso (fluido non newtoniano). La quantità di attivatore controlla la densità di reticolazione: poca, appiccicoso e fluido; troppa, rigido e fragile. La concentrazione di acido borico nelle soluzioni per lenti a contatto (≈ 0,5–1 %) è molto inferiore a quella del borace in polvere, per questo è l'opzione consigliata per i bambini, anche se la normativa europea sui giocattoli limita il boro e non va ingerito.

• polimero: molecola lunghissima formata da tanti pezzi uguali ripetuti, come una collana di perline.
• reticolazione: ponti che uniscono le catene tra loro formando una rete.
• attivatore: sostanza che crea questi ponti (qui, il borato della soluzione per lenti a contatto).
• viscoelastico: materiale che scorre lentamente come un liquido ma rimbalza e si allunga come un solido.
• gel: rete di catene che intrappola molta acqua al suo interno.

Per età

• 5–7 anni: L'adulto misura e aggiunge la soluzione per lenti a contatto; il bambino versa la colla, il colorante e il bicarbonato, mescola e impasta. Sorveglianza costante perché non se lo metta in bocca. Concentrati su «prima liquido, poi pasta».
• 8–10 anni: Lo fanno da soli con l'etichetta controllata da un adulto. Lascia che confrontino due slime con quantità diverse di soluzione e descrivano le differenze.
• 11–12 anni: Possono progettare un esperimento controllato (cambiare solo la soluzione, o solo l'acqua) e misurare allungamento e rimbalzo con il righello. Sfida: spiegare perché il bicarbonato è necessario (pH).

In gruppo o in classe

Individuale o a coppie (ognuno il suo bicchiere). Per coppia: un bicchiere di plastica con 60 ml di colla, ¼ di cucchiaino di bicarbonato, colorante e un bicchierino con 8 ml di soluzione per lenti a contatto già misurata dall'adulto (metà ricetta: da versare poco a poco, di solito bastano 5–6 ml) (non lasciare la confezione grande sui tavoli). Copri i tavoli con plastica. Sessione di 40 min: 5 min di spiegazione degli «spaghetti», 15 min per fare lo slime, 15 min di prove (rimbalzo, allungamento con il righello B alla parete), 5 min per riordinare e lavarsi le mani. Tieni pronti barattoli con coperchio ed etichette A perché lo portino a casa.

Sfide

• Ottieni lo slime che si allunga di più della classe senza rompersi cambiando solo la quantità d'acqua.
• Fai uno slime trasparente con colla trasparente e mettici dentro piccoli oggetti perché si vedano.
• Fai uno slime che cambia colore: mescola due metà di colori diversi e conta quante impastate servono perché diventi uniforme.
• Progetta uno slime «soffice» aggiungendo 1 tazza di schiuma da barba prima dell'attivatore e confronta la sua densità pesandone un cucchiaio.
• Scopri quali altri polimeri ci sono in casa (sacchetti, bottiglie, elastici) e in cosa somigliano alla colla.

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