Πόσο αποτελεσματικό είναι το αντηλιακό σας; Teach article

Μετάφραση από τη Σεβαστή Μαλάμου (Sevasti Malamou). Ενθαρρύνετε τους μαθητές να παραμείνουν ασφαλείς στον ήλιο μέσω μιας συλλογής δραστηριοτήτων ώστε να ανακαλύψουν…

Είτε απολαμβάνετε μια καλοκαιρινή μέρα στην παραλία, είτε το χειμώνα σκι στις πλαγιές ή απλά βγαίνετε έξω για λίγο καθαρό αέρα κατά τη διάρκεια ενός μεσημεριανού διαλείμματος, κάθε φορά που είσαστε έξω αφήνετε το δέρμα σας ευάλωτο στις υπεριώδεις ακτίνες του Ήλιου. Η εφαρμογή αντηλιακού είναι το κλειδί για να προστατευθούμε από τις επιζήμιες επιπτώσεις του ηλιακού φωτός, αλλά έχετε ποτέ σταματήσει για να σκεφτείτε πως λειτουργεί το αντηλιακό σας – και τελικά, πόσο αποτελεσματικό είναι;

Για να το ανακαλύψουμε, εκπονήσαμε τις ακόλουθες δραστηριότητες για μαθητές 14-17 ετών για να διερευνήσουμε την επιστήμη πίσω από το αντηλιακό και να διερευνήσουμε την αποτελεσματικότητα του για την προστασία από την υπεριώδη ακτινοβολία. Στη διαδικασία, οι μαθητές θα εκτιμήσουν τη σημασία της προστασίας τους από το φως του ήλιου και θα είναι σε θέση να λάβουν πιο σωστές αποφάσεις σχετικά με τη χρήση των αντηλιακών. Συνιστούμε οι μαθητές να εργάζονται σε μικρές ομάδες (π.χ. 2-3 άτομα ανά ομάδα) καθ’ όλη τη διάρκεια.
 

Lijphoto/Shutterstock.com

Δραστηριότητα 1: Μια εισαγωγή στην προστασία UV

Αυτή η δραστηριότητα εισάγει τους μαθητές στα βασικά συστατικά των αντηλιακών, και διερευνά τη διαφορά μεταξύ οργανικών και ανόργανων φίλτρων UV(υπεριωδών ακτινών). Σε μικρές ομάδες, οι μαθητές μελετούν τις ετικέτες διάφορων αντηλιακών που έχουν αγοράσει από καταστήματα για να προσδιορίσουν τα βασικά συστατικά και τους τύπους των φίλτρων UV που συνήθως χρησιμοποιούνται. Σας προτείνουμε να τοποθετήσετε τα μπουκάλια αντηλιακής προστασίας γύρω από την τάξη, με κάθε ομάδα να εργάζεται με το δικό της τρόπο γύρω από τα διαφορετικά προϊόντα αντηλιακής προστασίας. Θα μπορούσατε να συλλέξετε τη δική σας επιλογή αντηλιακών προϊόντων ή να ζητήσετε από τους μαθητές σας να φέρουν προϊόντα από το σπίτι. Αυτή η δραστηριότητα (συμπεριλαμβανομένου και μιας συζήτησης στην τάξη) διαρκεί περίπου 50 λεπτά και είναι χρήσιμο να συμπληρωθεί πριν τις κύριες δραστηριότητες.   

Υλικά

Για να έχετε μια ποικιλία στη συλλογή αντηλιακών, προσπαθήστε να βρείτε τα παρακάτω:

  • Ένα αντηλιακό με χαμηλή προστασία (SPF 15 ή λιγότερο)
  • Ένα αντηλιακό με μεσαία-υψηλή προστασία (SPF 30–50)
  • Ένα αντηλιακό με πολύ υψηλή προστασία (SPF 50+)
  • Ένα αντηλιακό κατασκευασμένο για μωρά/παιδιά
  • Ένα αντηλιακό για θαλάσσια σπορ (υψηλή αντοχή στο νερό)
  • Ένα αντηλιακό με διοξείδιο του τιτανίου ή οξείδιο του ψευδαργύρου (ανόργανα δραστικά συστατικά)

Διαδικασία

Ζητήστε από τους μαθητές σας να εργαστούν στα εξής βήματα:

  1. Στην ομάδα σας, ξεκινήστε εξετάζοντας την ετικέτα του πρώτου αντηλιακού. Εξετάστε τις ακόλουθες ερωτήσεις και καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας σε έναν πίνακα (δείτε πίνακα 1):
  • Ποιες είναι οι βασικές πληροφορίες που περιλαμβάνονται στο μπροστινό μέρος της συσκευασίας;
  • Το αντηλιακό προσφέρει προστασία UVA, προστασία UVB ή και τα δύο(ευρύ φάσμα);
  • Ποιος είναι ο αριθμός SPF (π.χ. 10,15, 30) και η κατηγορία SPF (π.χ. χαμηλό, μεσαίο, υψηλό);
  • Εξετάζοντας τον κατάλογο των συστατικών, ποια δραστικά συστατικά βρίσκονται στο αντηλιακό;w1
  • Ποια είναι τα πρώτα 5 ανενεργά συστατικά που αναγράφονται στην ετικέτα;
  1. Επαναλάβετε το προηγούμενο βήμα για τα διάφορα αντηλιακά γύρω από την τάξη, και συζητήστε τα ευρήματα σας.
  2. Στην ομάδα σας, συζητήστε τα διαφορετικά χαρακτηριστικά των αντηλιακών προσπαθήστε να τα ταξινομήσετε, λαμβάνοντας υπόψη τον τύπο του φίλτρου UV (UVA, UVB ή ευρέος φάσματος), τα ενεργά τους συστατικά και τον SPF. Θα μοιραστείτε τα προκαταρτικά σας συμπεράσματα με την υπόλοιπη τάξη σε μια συζήτηση που θα ακολουθήσει.
     
Πίνακας 1: Πίνακας παραδειγμάτων που δείχνει στους μαθητές τις βασικές πληροφορίες που θα πρέπει να καταγράψουν στη δραστηριότητα 1
Σταθμός Τύπος αντηλιακού/ μάρκα Τιμή SPF Κατηγορία SPF Φίλτρα UVA/UVB/ευρέος φάσματος Ενεργά συστατικά Ανενεργά συστατικά
1 Μεταλλικό αντηλιακό παιδιών 50 Υψηλή προστασία Ευρέος φάσματος Οξείδιο του τιτανίου Νερό, Γλυκερίνη, Προπυλενογλυκόλη, Σεβακικό Διισοπροπύλιο, Σαλικυλικό αιθυλοεξύλιο
2 Αντηλιακό τζελ υψηλής προστασίας 50+ Πολύ υψηλή προστασία UVA/UVB Αβοβενζόνη, Οκτοκρυλένιο Νερό, Μετουσιωμένη αλκοόλη, Σαλικυλικό αιθυλοεξύλιο, Αδιπικό διβουτύλιο, 4-μεθυλοβενζυλιδενο καμφορά
3 Αντηλιακό ενυδάτωσης και προστασίας προσώπου 15 Μεσαία προστασία UVA/UVB Αβοβενζόνη, Οκτανικό οξύ, Οξυβενζόνη Νερό, Κυκλοπεντασιλοξάνιο, Γλυκερίνη, Σαλικυλικό βουτυλοκτύλιο, Διμεθικόνη

Συζήτηση

Συζητήστε τις ακόλουθες ερωτήσεις με τους μαθητές σας για να εξερευνήσετε τις βασικές έννοιες.

  • Ποιες ουσίες συνήθως χρησιμοποιούνται σαν φίλτρα UV( τα ενεργά συστατικά);
  • Είναι τα ενεργά συστατικά οργανικές ή ανόργανες ουσίες;
  • Ποια είναι τα κύρια ανενεργά συστατικά που υπάρχουν στα αντηλιακά;
  • Πόσα από τα αντηλιακά υποστηρίζουν προστασία UVA, προστασία UVB ή και τις δύο;
  • Ποια είναι η διαφορά μεταξύ UVA και UVB; Ποιες είναι γνωστές επιπτώσεις τους στην υγεία;
  • Τι σημαίνει «SPF»; Πως υπολογίζεται ο SPF;
  • Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός αντηλιακού με SPF 30 και ενός αντηλιακού με SPF 50;

Επεξήγηση

UVA rays penetrate deep into the skin’s thickest layer the dermis) resulting in skin ageing, while UVB rays damage the upper layers of the skin (the epidermis) causing sunburn.
Οι ακτίνες UVA διεισδύουν
βαθιά στο πιο παχύ στρώμα
του δέρματος (τη δερμίδα)
έχοντας ως αποτέλεσμα τη
γήρανση του δέρματος, ενώ
οι ακτίνες UVB

καταστρέφουν τα ανώτερα
στρώματα του δέρματος
(την επιδερμίδα)
προκαλώντας ηλιακό
έγκαυμα
.
yomogi1/Shutterstock.com
 

Τα αντηλιακά μας προστατεύουν από τις βλαβερές ακτίνες του ήλιου παρεμποδίζοντας ή απορροφώντας την υπεριώδη (UV) ακτινοβολία. Υπάρχουν δύο τύποι ακτινοβολίας UV που μπορούν να βλάψουν το δέρμα μας: η UVA και η UVB. Επηρεάζουν το δέρμα μας με διαφορετικούς τρόπους (η UVA για παράδειγμα είναι κυρίαρχη ακτινοβολία «μαυρίσματος», ενώ η UVB προκαλεί ηλιακό έγκαυμα), και οι δύο τύποι αυξάνουν τον κίνδυνο καρκίνου του δέρματος. Οι ακτίνες UVA είναι επίσης υπεύθυνες για την πρόωρη γήρανση, όπως η ρυτίδωση.

Στο επίπεδο της θάλασσας, η UVA αποτελεί περίπου το 95% της ενέργειας UV που φτάνει στην επιφάνεια της Γης, και η UVB αποτελεί το υπόλοιπο 5%. Οι ακτίνες UVB έχουν μήκος κύματος 280-320 νανόμετρα (nm), ενώ οι ακτίνες UVA χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: UVA1 (320–340 nm) και UVA2 (340–400 nm). Ο SPF (sun protection factor= δείκτης αντηλιακής προστασίας) δείχνει την ικανότητα του αντηλιακού να προστατεύσει το δέρμα από τις βλάβες UVBw2. Είναι ένα μέτρο της ποσότητας της ακτινοβολίας που απαιτείται για να προκαλέσει ηλιακό έγκαυμα σε προστατευμένο δέρμα (π.χ. με αντηλιακό) σε σχέση με την ποσότητα ακτινοβολίας που απαιτείται για την πρόκληση ηλιακού εγκαύματος σε μη προστατευμένο δέρμα. Όσο υψηλότερος είναι ο SPF, τόσο περισσότερη προστασία από τη UVB παρέχει το αντηλιακό. Εκτός από το SPF, τα αντηλιακά πλέον κατηγοριοποιούνται παρέχοντας από χαμηλή έως πολύ υψηλή προστασία, για να διασφαλιστεί ότι οι ετικέτες είναι εύκολο να κατανοηθούν.

Εφόσον ο SPF μετράει μόνο την προστασία από τις ακτίνες UVB, είναι σημαντικό να επιλέξουμε ένα αντηλιακό που έχει επίσης υψηλή UVA προστασία. Σύμφωνα με τις συστάσεις της ΕΕ, η προστασία UVA για ένα αντηλιακό θα έπρεπε να ισοδυναμεί τουλάχιστον με το ένα τρίτο του επισημασμένου SPF. Τα προϊόντα που επιτυγχάνουν αυτή την απαίτηση επισημαίνονται με τα γράμματα «UVA» τυπωμένα σε κύκλο. Τα αντηλιακά που προστατεύουν τόσο από τη UVA όσο και από τη UVB, το κάνουν είτε συνδυάζοντας φίλτρα UVA και UVB, είτε χρησιμοποιώντας ένα φίλτρο ευρέος φάσματος.  

Εκτός από την ταξινόμηση τους με βάση τον SPF και την προστασία UVA, τα αντηλιακά μπορούν να ομαδοποιηθούν ανάλογα με το αν τα ενεργά τους συστατικά είναι οργανικά ή ανόργανα.

Τα οργανικά φίλτρα UV είναι μια ομάδα ενώσεων που περιέχουν άνθρακα που απορροφούν την UV ακτινοβολία και την μετατρέπουν σε θερμική ενέργεια. Τα ανόργανα φίλτρα, από την άλλη πλευρά, είναι μια ομάδα μεταλλικών οξειδίων όπως οξείδιο του ψευδαργύρου και διοξείδιο του τιτανίου, που ανακλούν την ακτινοβολία UV.

Τα ενεργά συστατικά συνδυάζονται με μια «κρέμα βάση», η οποία αποτελείται από διάφορα αδρανή συστατικά. Αυτό αποτελεί πλέον ένα προϊόν που μπορεί εύκολα να εφαρμοστεί στο δέρμα. 

Δραστηριότητα 2: Δημιουργώντας αντηλιακό

Σε αυτή τη δραστηριότητα, οι μαθητές δημιουργούν το δικό τους ανόργανο αντηλιακό σε δύο τιμές SPF χρησιμοποιώντας οξείδιο του ψευδαργύρου. Στόχος είναι να μάθουν περισσότερα σχετικά με τη σύνθεση των αντηλιακών, ενώ ταυτόχρονα αναζητούν βασικές έννοιες όπως η συγκέντρωση, η διαλυτότητα, η πολικότητα και τα γαλακτώματα. Αυτή η δραστηριότητα θα πάρει περίπου 50 λεπτά.

Υλικά

Για να ετοιμάσουν ένα δείγμα αντηλιακού, κάθε ομάδα χρειάζεται:

  • Κερί Lanette (περιέχει ένα μίγμα κετυλικής αλκοόλης και κετοστεαρυλικής αλκοόλης)
  • Γλυκό αμυγδαλέλαιο
  • Υγρή παραφίνη
  • Γλυκερίνη
  • Αποσταγμένο νερό
  • Οξείδιο του ψευδαργύρου
  • Θερμαινόμενο υδατόλουτρο στους 80οC
  • Δύο ποτήρια ζέσεως των 250 ml
  • Τρία ποτήρια ζέσεως των 50 ml
  • Δύο γυάλινες ράβδοι
  • Μαγνητικός αναδευτήρας
  • Σπάτουλα
  • Ηλεκτρονική ζυγαριά

Διαδικασία

Ζητήστε από τους μαθητές σας να ακολουθήσουν τα παρακάτω βήματα:

  1. Ξεκινήστε παρασκευάζοντας ένα γαλάκτωμα το οποίο θα χρησιμεύσει ως κρέμα βάσης του αντηλιακού σας. Προσθέστε τα συστατικά ελαιώδους φάσης σε ένα ποτήρι ζέσεως 250 ml: 15g κερί Lanette, 7 g γλυκού αμυγδαλέλαιου και 7 g υγρής παραφίνης. Ζυγίστε τα συστατικά χρησιμοποιώντας ηλεκτρονική ζυγαριά.
  2. Τοποθετήστε το ποτήρι ζέσεως μέσα στο λουτρό θερμότητας. Αναμίξτε τα συστατικά χρησιμοποιώντας μια γυάλινη ράβδο ή μαγνητικό αναδευτήρα για 5 λεπτά μέχρι το μίγμα να είναι καλά ανακατεμένο. Αφήστε το ποτήρι ζέσεως μέσα στο υδατόλουτρο.
  3. Σε ένα διαφορετικό ποτήρι ζέσεως 250 ml, προσθέστε τα συστατικά υδατώδους φάσης: 5 g γλυκερίνης και 66 ml αποσταγμένου νερού. Ανακατέψτε χρησιμοποιώντας μια νέα γυάλινη ράβδο ή το μαγνητικό αναδευτήρα.
  4. Διατηρώντας το ποτήρι ζέσεως ελαιώδους φάσης στο υδατόλουτρο, ρίξτε το διάλυμα υδατώδους φάσης σε αυτό της ελαιώδους φάσης, ανακατεύοντας συνεχώς για 5-10 λεπτά, μέχρι που να έχετε ένα ομογενές μίγμα: αυτή είναι η κρέμα βάση. Αφήστε το ποτήρι ζέσεως μέσα στο υδατόλουτρο.
  5. Σε ένα ποτήρι ζέσεως των 50ml, ανακατέψτε το οξείδιο του ψευδαργύρου με την υγρή παραφίνη σε αναλογία 5:4, π.χ. 2g οξειδίου του ψευδαργύρου σε 2 ml (1,6 g) παραφίνης.
  6. Σε ένα διαφορετικό ποτήρι ζέσεως 50 των ml, μετρήστε 4,1g της κρέμας βάση. Προσθέστε 0,9 g της κρέμας οξειδίου του ψευδαργύρου/παραφίνης και ανακατέψτε με μια γυάλινη ράβδο μέχρι να αναμειχθούν. Αυτό δημιουργεί ένα αντηλιακό που περιέχει 10% οξείδιο του ψευδαργύρου, το οποίο αντιστοιχεί με ένα SPF περίπου 10.
  7. Σε ένα άλλο ποτήρι ζέσεως των 50 ml, μετρήστε 3,2 g της κρέμας βάση και προσθέστε 1,8 g της κρέμας οξειδίου του ψευδαργύρου/παραφίνης. Ανακατέψτε με μια γυάλινη ράβδο μέχρι να αναμειχθούν. Αυτό δημιουργεί ένα αντηλιακό που περιέχει 20% οξείδιο του ψευδαργύρου, το οποίο αντιστοιχεί με ένα SPF περίπου 20. Θα χρησιμοποιήσετε αυτά τα αντηλιακά στην επόμενη δραστηριότητα.
     
Oily phase ingredients are placed in a beaker inside a water bath and mixed using a magnetic stirrer or glass rod.
Τα συστατικά ελαιώδους φάσης τοποθετούνται σε ποτήρι ζέσεως το οποίο βρίσκεται μέσα σε υδατόλουτρο και ανακατεύονται χρησιμοποιώντας μαγνητικό αναδευτήρα ή γυάλινη ράβδο.
Fina Guitart
Mixing the aqueous phase solution with the oily phase solution produces the homogenous base cream.
Αναμειγνύοντας το διάλυμα υδατώδους φάσης με το διάλυμα ελαιώδους φάσης παράγεται μια ομογενής κρέμα βάση.
Fina Guitart
The end result: students produce their own zinc oxide sunscreen to test the effectiveness of sunscreen.
Το τελικό αποτέλεσμα: οι μαθητές παράγουν το δικό τους αντηλιακό οξειδίου του ψευδαργύρου για να ελέγξουν την αποτελεσματικότητα του αντηλιακού.
Fina Guitart

Συζήτηση

Συζητήστε τις παρακάτω ερωτήσεις με τους μαθητές σας για να εξερευνήσετε τις βασικές έννοιες:

  • Ποια συστατικά της κρέμας βάση είναι διαλυτά μόνο στο νερό; Ποια είναι διαλυτά μόνο σε λάδι; Δικαιολογήστε τις απαντήσεις σας σε σχέση με την πολικότητα της ουσίας.
  • Γιατί το κερί lanette είναι απαραίτητο για τη σύνθεση σας;
  • Ποια είναι τα χαρακτηριστικά των γαλακτωμάτων και των γαλακτωματοποιητών;
  • Ποια είναι η διαφορά μεταξύ γαλακτώματος ελαίου σε νερό και νερού σε έλαιο;
  • Βρείτε δυο γαλακτωματοποιητές στις λίστες των συστατικών ορισμένων αντηλιακών από τη δραστηριότητα 1.

Εξήγηση

Η κρέμα βάσης που παράγεται σε αυτή τη δραστηριότητα είναι ένα γαλάκτωμα, καθώς έχει μια ελαιώδη φάση και μια υδατική φάση. Ο γαλακτωματοποιητής (ο οποίος σταθεροποιεί το γαλάκτωμα) είναι το κερί lanette. Οι γαλακτωματοποιητές τυπικά έχουν μια πολική (ή υδρόφιλη) κεφαλή και μια μη πολική (ή υδρόφοβη) ουρά, και τείνουν να έχουν μεγαλύτερη ή μικρότερη διαλυτότητα στο νερό ή το έλαιο. Ο γαλακτωματοποιητής κερί lanette είναι πιο διαλυτός σε έλαιο, αν και επίσης υδατοδιαλυτός. Οι γαλακτωματοποιητές που είναι περισσότερο διαλυτοί στο έλαιο τείνουν να σχηματίζουν γαλακτώματα νερού σε έλαιο, ενώ γαλακτωματοποιητές που είναι περισσότερο διαλυτοί στο νερό τείνουν να σχηματίσουν γαλακτώματα ελαίου σε νερό.

Δραστηριότητα 3: Διερευνώντας την αποτελεσματικότητα της προστασίας UV

Σκοπός αυτής της δραστηριότητας είναι η διερεύνηση της αποτελεσματικότητας των δύο αντηλιακών που παρήχθησαν στη δραστηριότητα 2. Χρησιμοποιώντας χάντρες που αλλάζουν χρώμα εκτιθέμενες στο υπεριώδες (UV) φως (στα 300-360 nm) αντιπροσωπεύοντας το δέρμα μας, οι μαθητές μπορούν να προσδιορίσουν πόσο καλά τα δύο αντηλιακά προστατεύουν τις χάντρες από την ακτινοβολία UV, και κατά συνέπεια πόσο καλά προστατευόμαστε εμείς. Βρήκαμε ότι ήταν καλύτερα να χρησιμοποιηθούν μωβ ή μπλε χάντρες καθώς δείχνουν καλύτερα αλλαγές στην ένταση χρώματος. Χρησιμοποιήστε τις ίδιες χάντρες χρώματος για όλα τα πειράματα, π.χ. όλες μπλε ή όλες μωβ. Σημειώστε ότι όλες οι UV χάντρες αρχίζουν να είναι λευκές πριν εκτεθούν στο φως. Η διαδικασία διαρκεί περίπου 50 λεπτά.

Μόλις οι μαθητές δοκιμάσουν τα δικά τους αντηλιακά, θα πρέπει να επεκτείνουν τις έρευνες τους (δείτε τμήμα επέκτασης) για να συγκρίνουν μια ποικιλία άλλων αντηλιακών που αγοράζουν από τα καταστήματα.

Υλικά

Κάθε ομάδα χρειάζεται:

  • Αντηλιακά από τη δραστηριότητα 2
  • 10-12 χάντρες UV (διατηρούνται σε ένα δοχείο αδιαπέραστο από το φως)
  • Μικρά πλαστικά διαφανή φύλλα (αρκετά μεγάλα ώστε να καλύπτουν 4 χάντρες UV)
  • Τρυβλίο Petri ή παρόμοιο (για να κρατάει τις χάντρες UV)
  • Έγχρωμο διάγραμμαw3 ή smartphone με εφαρμογή ανίχνευσης χρώματος (όπως «Color Grab» ή «Drop-Colour Palette»)
  • Πηγή φωτός UV, π.χ. φακός ή μαύρο φως
  • Σπάτουλα
  • Βάση εργαστηρίου και σφιγκτήρες
  • Χρονόμετρο

Σημείωση για την ασφάλεια

Μην κοιτάτε απευθείας προς τoυς λαμπτήρες UV. Ενεργοποιήστε τους λαμπτήρες UV μόνο όταν απαιτείται, και μετά από οδηγίες ασφαλείας από τους εκπαιδευτικούς.

Διαδικασία  

Experimental setup for activity 3
Experimental setup for activity 3
Nicola Graf/Fina Guitart
 

Ζητήστε από τους μαθητές να εργαστούν ακολουθώντας τα παρακάτω βήματα:

  1. Τοποθετήστε 4 χάντρες UV στο κέντρο ενός τρυβλίου Petri. Τοποθετήστε τη λάμπα υπεριώδους ακτινοβολίας περίπου 20 εκατοστά μακριά από το τρυβλίο ή σφίξτε έναν φακό UV σε μια βάση που βρίσκεται στην ίδια απόσταση. Βεβαιωθείτε ότι η πηγή υπεριώδους ακτινοβολίας παραμένει στην ίδια απόσταση καθ’ όλη τη διάρκεια του πειράματος και ότι το φως ανάβει πάντα προς τα κάτω.
  2. Συλλέξτε μια ποσότητα μεγέθους μπιζελιού από το πρώτο σας αντηλιακό από τη δραστηριότητα 2 (10% οξείδιο του ψευδαργύρου) χρησιμοποιώντας μια σπάτουλα και απλώστε ένα λεπτό στρώμα του αντηλιακού στο κέντρο του πλαστικού φύλλου για να καλύψετε τις UV χάντρες (διαμέτρου περίπου 4cm ).
  3. Τοποθετήστε το πλαστικό φύλλο πάνω από τις χάντρες, διασφαλίζοντας ότι το αντηλιακό καλύπτει τις χάντρες.
  4. Ενεργοποιήστε την πηγή υπεριώδους ακτινοβολίας για 5 δευτερόλεπτα, μετρώντας με ένα χρονόμετρο.
  5. Μόλις τελειώσει ο χρόνος, σβήστε τη λάμπα και χρησιμοποιήστε το διάγραμμα χρωμάτων ή μια εφαρμογή ανίχνευσης χρώματος για να καταγράψετε το χρώμα κάθε χάντρας. Εναλλακτικά, τραβήξτε μια φωτογραφία των χαντρών για να συγκρίνετε τα χρώματα τους με αυτά μεταγενέστερων πειραμάτων. Βεβαιωθείτε ότι αποθηκεύετε τα δεδομένα ή/και τις φωτογραφίες σας.
  6. Μετακινήστε τις χάντρες UV σε ένα σκοτεινό δοχείο έτσι ώστε να μην εκτίθενται στο φως. Προσθέστε τέσσερις νέες, μη εκτεθειμένες χάντρες στο τρυβλίο Petri.
  7. Επαναλάβετε τη διαδικασία ακόμη δύο φορές για το πρώτο σας αντηλιακό, έτσι ώστε να εκτελέσετε το πείραμα τρεις φορές συνολικά.
  8. Ακολουθήστε την ίδια διαδικασία για το δεύτερο αντηλιακό σας (20% οξείδιο του ψευδαργύρου) και επίσης για δυο περιπτώσεις: ένα χρησιμοποιώντας ένα καθαρό πλαστικό φύλλο χωρίς αντηλιακό και ένα άλλο χωρίς πλαστικό φύλλο.
  9. Συγκρίνετε τις εντάσεις χρώματος των χαντρών UV για κάθε αντηλιακό σε κάθε μια περίπτωση.
Colour intensities of UV beads exposed to UV light, from left to right: without sunscreen; with SPF 20; SPF 50; SPF 90.
Ένταση χρώματος χαντρών UV που εκτίθενται σε φως UV, από αριστερά προς τα δεξιά: χωρίς αντηλιακό, με SPF 20, SPF 50, SPF 90.
Fina Guitart

Συζήτηση

Συζητήστε με τους μαθητές σας τις επόμενες ερωτήσεις:

  • Τι συμπεράσματα μπορείτε να εξάγετε από τα πειράματα σας;
  • Είναι τα πειραματικά σας αποτελέσματα σύμφωνα με την ιδέα του SPF;
  • Ποιες ήταν οι εξαρτημένες, οι ανεξάρτητες και ποιες οι σταθερές μεταβλητές στο πείραμα σας;
  • Γιατί οι χάντρες UV πρέπει να χρησιμοποιούνται μόνο ως οδηγός για τη σύγκριση της αποτελεσματικότητας των αντηλιακών; Ποια είναι τα κύρια μειονεκτήματα της μεθόδου;

Εξήγηση

Το πείραμα θα πρέπει να δείξει μια σαφή διαφορά στο χρώμα των χαντρών στην παρουσία και την απουσία των σπιτικών αντηλιακών, και οι μαθητές θα πρέπει να είναι σε θέση να παρατηρήσουν μια μικρή διαφορά μεταξύ της χρήσης των αντηλιακών από 10% οξείδιο του ψευδαργύρου και 20% οξείδιο του ψευδαργύρου. Όσο πιο σκούρο είναι το χρώμα των χαντρών, τόσο περισσότερη υπεριώδη ακτινοβολία έχουν απορροφήσει, και τόσο λιγότερο αποτελεσματικό είναι το αντηλιακό. Αυτό δείχνει στους μαθητές ότι υπάρχει μια διαφορά στην ποσότητα ακτινοβολίας UV που μπορεί να απορροφηθεί από τις χάντρες, ανάλογα με το SPF του αντηλιακού. Αυτό ήταν πιο εμφανές όταν δοκιμάσαμε αντηλιακά της ίδιας εταιρείας και ίδιου τύπου που αγοράστηκαν από κατάστημα (αλλά διαφορετικού SPF) στα πειράματα επέκτασης.

Διαπιστώσαμε ότι δεν υπήρχε σημαντική διαφορά στα αποτελέσματα μεταξύ των δύο πειραμάτων ελέγχου, τα οποία δοκίμασαν τις χάντρες UV με ή χωρίς πλαστικό φύλλο. Παρόλα αυτά, χρησιμοποιώντας αισθητήρα υπεριώδους ακτινοβολίας (δείτε στην ενότητα επέκτασης), οι μαθητές ενδέχεται να εντοπίσουν μικρή διαφορά στην ποσότητα της UV ακτινοβολίας που φτάνει στις χάντρες με και χωρίς το πλαστικό φύλλο.

Δραστηριότητα επέκτασης

Οι μαθητές μπορούν να σχεδιάσουν τις δικές τους έρευνες και να δημιουργήσουν νέες υποθέσεις επεκτείνοντας την προηγούμενη διαδικασία για να τεστάρουν άλλα αντηλιακά. Για παράδειγμα:

  • Συγκρίνετε δύο αντηλιακά αγορασμένα από κατάστημα (διαλέξτε μεταξύ αντηλιακών της δραστηριότητας 1), ένα με δείκτη SPF 15 και ένα άλλο με SPF 30, διατηρώντας τη μάρκα και τον τύπο του αντηλιακού ίδιο.
  • Συγκρίνετε δύο αντηλιακά του ίδιου SPF αλλά από δύο διαφορετικές μάρκες.
  • Συγκρίνετε δύο αντηλιακά του ίδιου SPF, μάρκας και τύπου, αλλά με διαφορά στη «διάρκεια ζωής», π.χ. χρησιμοποιώντας ένα αντηλιακό που έχει μόλις ανοιχτεί με ένα άλλο το οποίο έχει λήξει.

Μπορείτε να κάνετε περαιτέρω τροποποιήσεις στα πειράματα, για παράδειγμα:

  • Τεστάρετε τις χάντρες UV στο ηλιακό φώς, και όχι κάτω από μια λάμπα UV ή φακό.
  • Ακολουθώντας την ίδια διαδικασία, τεστάρετε διάφορα ζεύγη γυαλιών ηλίου για να διερευνήσετε τις επιδράσεις τους στο υπεριώδες φως.
  • Για μια πιο εξελιγμένη μέθοδο, χρησιμοποιήστε έναν αισθητήρα UV για να διερευνήσετε την αποτελεσματικότητα των αντηλιακών μετρώντας την ένταση του υπεριώδους φωτός. Τοποθετήστε το πλαστικό αντηλιακό φύλλο πάνω από τον αισθητήρα, αντί για τις χάντρες UV, και καταγράψτε τις ενδείξεις του αισθητήρα.

Download

Download this article as a PDF

Web References

  • w1 – Για μια λίστα ενεργών συστατικών που χρησιμοποιούνται στα αντηλιακά, επισκεφτείτε τον ιστοσελίδα της Διεύθυνσης Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ (US Food and Drug Administration (FDA)) για να κατεβάσετε μια αφίσα που περιγράφει τις προτεινόμενες αλλαγές τους στους κανονισμούς των αντηλιακών.
  • w2 – Μάθετε περισσότερα για τον SPF και τους παράγοντες που σχετίζονται με την έκθεση στον ήλιο στην ιστοσελίδα FDA.
  • w3 – FΓια τη δραστηριότητα 3, οι μαθητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν ένα χρωματικό διάγραμμα όπως αυτό εδώ που δημιουργήθηκε από τη Βασιλική Εταιρεία Χημείας. Σημειώστε ότι οι μαθητές θα πρέπει να αγνοήσουν την κλίμακα «Ευρετήριο ηλιακού UV».

Resources

  • Επισκεφτείτε την ιστοσελίδα της Βρετανικής Ένωσης Δερματολόγων για ένα ενημερωτικό δελτίο σχετικά με το αντηλιακό, συμπεριλαμβανομένων λεπτομερειών σχετικά με τον τρόπο εφαρμογής των αντηλιακών και συμβουλές για να παραμείνετε ασφαλείς στον ήλιο.

Author(s)

Η καθηγήτρια Fina Guitart διδάσκει χημεία και φυσική στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση. Είναι κάτοχος διδακτορικού στη χημεία και επί του παρόντος εργάζεται ως εκπαιδευτής εκπαιδευτικών στο Τμήμα Εκπαίδευσης για την Κυβέρνηση της Καταλονίας. Διδάσκει επίσης μαθήματα στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση (φυσική και χημεία) στο Τμήμα Εκπαίδευσης στο Πανεπιστήμιο της Βαρκελώνης της Ισπανίας.

Η καθηγήτρια Silvia Lope είναι κάτοχος διδακτορικού στη διδασκαλία της βιολογίας και επί του παρόντος διδάσκει στο Πανεπιστήμιο Pompeu Fabra στη Βαρκελώνη της Ισπανίας, στο μεταπτυχιακό πρόγραμμα διδασκαλία της επιστήμης στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση.


Review

Αυτό το άρθρο είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα ενός διαθεματικού προγράμματος που διδάσκει με ένα ενεργό τρόπο. Οι δραστηριότητες παρέχουν τον τέλειο συνδυασμό συζήτησης, ανάλυσης, και πειράματος στο θέμα των αντηλιακών και την προστασία αυτών από την υπεριώδη ακτινοβολία- κάτι που αφορά ιδιαίτερα τους εφήβους.

Τα πειράματα και οι συζητήσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να εξερευνήσουν μια πληθώρα θεμάτων που είναι βασικά για τα περισσότερα προγράμματα σπουδών φυσικών επιστημών, και παρέχουν επίσης την ευκαιρία να μάθουν για την επιστημονική μέθοδο. Ο χρόνος που απαιτείται και για τις τρεις δραστηριότητες είναι περίπου 3 ώρες, οι οποίες – από την πλευρά μου ως καθηγητής φυσικής, χημείας και βιολογίας – είναι πολύ καλά κατανεμημένες.


Η Dr Ingela Bursjöö είναι εκπαιδευτικός φυσικών επιστημών στο σχολείο Montessori Elyseum στο Γκέτεμποργκ της Σουηδίας.




License

CC-BY