Da dove proviene la tradizione anglosassone degli omini di pan di zenzero natalizi?
Esistono alcune sostanze che possono rendere cibi e bevande fluorescenti se esposte alle radiazioni emesse da lampade a luce nera
Come ho appreso leggendo il libro di J. Walker intitolato Il luna park della fisica, negli Stati Uniti, durante le feste studentesche al MIT, i partecipanti si sono spalmati addosso della vaselina oppure il ripieno delle tanto popolari merendine americane Twinkies (i cui ingredienti non sembrano essere proprio sani) in un ambiente illuminato soltanto a luce nera. Sui tavoli della sala i bicchieri erano pieni di acqua tonica. Sotto la luce nera la loro pelle e l’acqua tonica emettevano bagliori di luce blu elettrico. Ma cos’è la luce nera e a cosa è dovuto questo fenomeno?
Prima facciamo una breve premessa. L’energia che giunge dal Sole sulla Terra comprende sia la luce visibile all’occhio umano (lo spettro visivo) che la luce invisibile; le lunghezze d’onda della luce visibile sono quelle che corrispondono ai colori del nostro arcobaleno, che vanno dal rosso al viola; quelle di lunghezza d’onda minore del viola sono le radiazioni ultraviolette o UV, che sono quelle emesse dalle lampade a luce nera (le lampade UV). Queste radiazioni sono responsabili del fenomeno della fluorescenza (e quindi del colore blu della festa) in alcune sostanze.
La vaselina e la crema che riempie le Twinkies così come l’acqua tonica contengono delle sostanze che assorbono le radiazioni ultraviolette e riemettono luce di colore blu brillante. Il fenomeno della fluorescenza è uno dei fenomeni che riguardano il comportamento degli atomi con più elettroni; esso si verifica quando la luce (i fotoni) ad alta frequenza e piccola lunghezza d’onda (come la luce UV) portano gli elettroni, che ne utilizzano l’energia, a saltare dall’orbita in cui si trovano inizialmente (il loro stato fondamentale) ad un’altra.
Poiché questo stato di eccitazione dell’atomo è instabile, gli elettroni possono tornare all’orbita iniziale (lo stato fondamentale) passando attraverso dei salti intermedi in altre orbite, e durante questi salti vengono emessi fotoni di frequenza minore di quella incidente, e quindi luce visibile (colorata). Le prime indagini sulla fluorescenza furono effettuate nella seconda metà del ‘500, quando fu individuata nel legno una sostanza in cui si presentava questo fenomeno; nell’’800 esso fu evidenziato nella clorofilla e poi nel chinino, l’alcaloide presente nell’albero della china che è responsabile della fluorescenza dell’acqua tonica.
Nel 1852 il fisico irlandese George Gabriel Stokes coniò il termine di fluorescenza, dedotto dal comportamento delle fluoriti e di altre sostanze ,tra cui il chinino e il vetro all’uranio, capaci di emettere radiazioni visibili quando illuminate da luce nera. La fluorescenza è stata ed è tuttora oggetto di numerosi studi in mineralogia, in biologia, medicina, tecnologia e tante sono le sue applicazioni in svariati ambiti. La fluorescenza è un fenomeno che termina quando la sorgente di luce è spenta, a differenza della fosforescenza che permane più a lungo anche quando la sorgente di luce viene eliminata.
La fisica americana Rebecca Caroline Thompson, attualmente a capo dell’Ufficio per l’Educazione e la Divulgazione Pubblica del Fermilab, è anche scrittrice e divulgatrice scientifica. Tra le sue ricerche ,per proprio diletto che a scopo scientifico, si è divertita a realizzare una torta fluorescente. Ha estratto la clorofilla dalle foglie di cavolo e l’ha mescolata ad un preparato di glassa per torte; con questo composto ha ricoperto una torta per mostrare che, se esposta alla luce nera, la torta verde diventa di colore rosa fucsia per effetto della fluorescenza della clorofilla.
La giovane consulente biotecnologa Adriana Patterson, che pubblica sui social e sul suo sito web Sugarologie ricette sulla “scienza dolce”, ovvero la scienza in pasticceria, sulle tracce della professoressa Thompson ha frullato degli spinaci (e avrebbe potuto usare anche il prezzemolo o il cavolo) insieme al burro chiarificato, ha filtrato il liquido e lo ha scaldato per poi aggiungerlo ad un impasto per torta gialla aromatizzandolo con scorza di limone per mascherare il sapore degli spinaci. L’aggiunta di un po' di burro classico a una parte del composto verde è servita invece per la glassa di copertura della torta. La torta verde coperta di glassa verde, dal gusto gradevole ma dall’aspetto non troppo invitante, è apparsa di un bel colore rosa quando è stata illuminata da una lampada a luce nera: mica male come effetto!
Verrebbe voglia di provare (naturalmente, non per mangiare ma per sperimentare!). Fra l’altro, piuttosto che estrarre la clorofilla si potrebbero usare le banane, anch’esse soggette alla fluorescenza almeno fino a quando non sono troppo mature; il fosforo che contengono reagisce infatti alla luce UV come l’acqua tonica, per cui anche le banane assumono un colore blu brillante. Un effetto combinato tra clorofilla e banane in luce nera ci darebbe il rosa-fucsia affiancato al blu.
Non sappiamo che sapore possa venir fuori, e ricordiamo comunque che i raggi UV, che sono quelli che ci abbronzano in estate, presentano dei rischi per la pelle e quindi è giusto usare delle lampade a luce nera opportunamente schermate che lascino passare i raggi UV in un fascio collimato per effettuare i nostri test. Spero che durante le feste del MIT l’esposizione alla luce ultravioletta sugli studenti sia durata poco!
Photo made in AI
Scritto da Elena Stante
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