La scienza sotto la tua pelle: attività con gli inchiostri dei tatuaggi Teach article

Tradotto da Roberta Frasson e dalla classe “Terza D” del liceo linguistico “F. Da Collo” di Conegliano (Treviso). Perché non rendere le scienze importanti per la vita dei tuoi studenti attraverso alcune semplici attività pratiche che utilizzano gli inchiostri dei tatuaggi?

Negli ultimi anni i tatuaggi hanno acquisito sempre maggiore popolarità, soprattutto tra i giovani. Come mai? Tra le possibili ipotesi ci possono essere il divertimento, una dichiarazione di identità, o il condizionamento nel gruppo. In ogni caso la decisione di farsi un tatuaggio non dovrebbe dipendere solo da ragioni sociali o estetiche. Altre considerazioni dovrebbero riguardare anche: i rischi per la salute da parte degli inchiostri per tatuaggi, i rischi di pratiche non igieniche, i potenziali costi della rimozione di un tatuaggio e l’età minima per farsi un tatuaggio senza il permesso dei genitori.

Dietro tutte le pratiche del tatuare c’è molta scienza: dagli effetti biochimici degli inchiostri per i tatuaggi alla chimica dei pigmenti. Per rendere la scienza più vicina alle vite dei nostri studenti, abbiamo sviluppato un progetto di lezioni per i primi anni delle scuole secondarie, che utilizza attività pratiche riguardanti i tatuaggi (Stuckey et al, 2013; Stuckey & Eilks, 2014; Stuckey & Eilks, 2015). Qui presentiamo quattro delle attività realizzate al fine di studiare l’argomento e la stabilità alla temperatura degli inchiostri dei tatuaggi.

tattoo inks
Immagine di The Dame; fonte dell’immagine: Wikimedia Commons

Scoperta di ioni metallici negli inchiostri per tatuaggi

Alcuni dei componenti degli inchiostri per tatuaggi, come i metalli pesanti, possono essere dannosi per la nostra salute. Un semplice saggio alla fiamma può essere usato per mostrare la presenza di diversi metalli negli inchiostri.

Materiali

flame test
Saggio alla fiamma
sull’inchiostro blu

Immagine gentilmente
concessa dagli autori

Ogni gruppo di studenti avrà bisogno di:

  • Stecche di legno
  • Un becco Bunsen
  • Pinze per crogioli
  • Un assortimento di inchiostri per tatuaggi (sia in colori che marche)

Procedimento

  1. Immergere l’estremità di un filo metallico in una piccola goccia di inchiostro per tatuaggi.
  2. Usando le pinze, avvicinare il filo metallico all’estremità di un becco Bunsen.
  3. Registrare il colore della fiamma. Il colore corrisponde a particolari atomi metallici presenti nell’inchiostro. Per esempio, gli inchiostri blu producono regolarmente una fiamma verde dovuta alla presenza di atomi di rame.
  4. Tagliare la parte finale usata del filo o usarne una nuova per ripetere l’esperimento con un campione di inchiostro diverso.
  5. Ipotizzare quali metalli siano contenuti in quali inchiostri.

Discuti con gli studenti se ci siano allergie o precauzioni di sicurezza riguardanti questi metalli. Per esempio, gli inchiostri rossi possono spesso provocare reazioni allergiche in quanto contengono sali di cromo.

Identificare i componenti degli inchiostri

blue ink
Blu di ftalocianina (CI 74160)
Immagine gentilmente
concessa da Nicola Graf

Anche se c’è un quadro normativo europeo per le sostanze chimiche dei tatuaggi, non tutte le nazioni vi hanno aderito. In alcune nazioni, come la Germania, gli inchiostri per i tatuaggi devono essere autorizzati ed etichettati in maniera comprensibile. Però non tutte le marche d’inchiostro per tatuaggi sono provviste di questo tipo di dettagli; inoltre, anche se non hanno la licenza per essere usati in Germania, possono essere comprati in internet a minor prezzo. Se gli inchiostri dei tatuaggi che vi siete procurati sono etichettati in maniera comprensibile, gli studenti potranno analizzare i loro contenuti più dettagliatamente.

  1. Riferendosi alle etichette, elencare i coloranti degli inchiostri, compreso il numero ‘CI’ .
  2. Consultare il “Colour Index”w1, un database di riferimento online a proposito di coloranti e pigmenti, per determinare l’identità delle sostanze chimiche. Per esempio, CI 74160, che si trova in alcuni inchiostri per tatuaggi blu, è il pigmento blu di ftalocianina, un complesso di rame.
  3. In che modo questi risultati si possono confrontare con il saggio alla fiamma dell’attività precedente?
  4. Che cosa si può scoprire su questi pigmenti? Ad esempio, ci sono preoccupazioni per salute? Per quali altri scopi sono usati i pigmenti? I pigmenti di alcuni tatuaggi, per esempio, si trovano anche nelle finiture per auto.

Se i vostri inchiostri per tatuaggi non sono etichettati in modo comprensibile, perché questo potrebbe rappresentare un problema?

Stabilità degli inchiostri per tatuaggi

Gli studenti potrebbero anche indagare sulla stabilità dei diversi inchiostri dei tatuaggi. È importante che gli inchiostri siano termicamente stabili per evitare che cambino una volta che sono stati tatuati sulla pelle.

Materiali

heat stability
L’inchiostro rosso dei
tatuaggi viene scaldato per
30 secondi

Immagine gentilmente
concessa dagli autori
  • Crogioli di porcellana con coperchi
  • Pinze per crogioli
  • Un treppiede
  • Rete di filo metallico
  • Un becco Bunsen
  • Un assortimento di inchiostri per tatuaggi

Procedimento

  1. Metti una goccia di inchiostro in un crogiolo di ceramica.
  2. Metti un coperchio sopra il crogiolo e posizionarlo sulla garza sopra il becco Bunsen.
  3. Riscalda il crogiolo per 30 secondi, poi togliete dal fuoco con le pinze.
  4. Rimuovi il coperchio e registrare eventuali cambiamenti nell’aspetto della goccia di inchiostro.
  5. Ripeti l’operazione con gli altri inchiostri.

Molti inchiostri da tatuaggio sono abbastanza resistenti al calore ma altri si decompongono rapidamente trasformandosi in una massa marrone-fangoso. Quando sono stati testati dai nostri studenti, alcuni degli inchiostri a basso costo comprati via internet si sono decomposti rapidamente. Ci sono state anche segnalazioni di alcuni inchiostri che perdono il loro colore quando vengono esposti alla luce del sole.

Studio dell’effetto sull’attività enzimatica

Il potenziale impatto dei tattuaggi sulla salute può essere studiato osservando i loro effetti sull’attività enzimatica.

Materiali

  • Beaker
  • Piastre Petri
  • Soluzione acquosa di perossido di idrogeno (3%)
  • Patate crude
  • Un assortimento di inchiostri per tatuaggi diluiti fino ad ottenere una consistenza liquida, simile all’acqua.

Procedura

  1. Taglia con attenzione una patata a pezzi di circa 1 cm3.
  2. Metti un pezzo di patata in uno degli inchiostri per tatuaggi diluito, e lasciarlo per 10-15 minuti.
  3. Togli il pezzo di patata e mettilo in una piastra Petri piena di soluzione di perossido di idrogeno.
  4. Osserva cosa succede.
  5. Ripeti per gli altri inchiostri per tatuaggi.
  6. Metti un pezzo di patata, che non è stato trattato con l’inchiostro, nella piastra Petri contenente la soluzione di perossido di idrogeno.
    Le patate contengono l’enzima catalasi, che catalizza la decomposizione del perossido di idrogeno in acqua e ossigeno. Il pezzo di patata che non era stato trattato con l’inchiostro, reagirà violentemente con la soluzione di perossido di idrogeno, causando effervescenza quando viene generato ossigeno. La reazione dei pezzi di patata trattata varierà in modo proporzionale a quanti ioni metallici usati nell’inchiostro (come il rame) inibiranno l’azione della catalasi. 
  7. Come potrebbe tradursi l’effetto osservato sulla patata sul corpo umano? Gli effetti sono motivo di preoccupazione?

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References

Web References

Resources

  • Le istruzioni in lingua tedesca per realizzare queste e altre attività legate ai tatuaggi possono essere scaricate gratuitamente dal sito web “Profiles Bremen”.
  • I materiali completi di insegnamento e delle attività didattiche (in tedesco) possono essere trovati in:
  • Stuckey M, Eilks I (2014) Tätowierungen – Chemie, die unter die Haut geht. RAABits Chemie Sekundarstufe I, February: 1-30

Author(s)

Marc Stuckey è un insegnante alla IGS Wilhelmshaven (scuola media), in Germania e un ex-studente del gruppo di ricerca Ingo Eilk’s in educazione alla chimica all’università di Brema,in Germania. Hanno sviluppato questa attività insieme, e sono grati per il generoso supporto da parte del “Profiles project” fondato dall’Unione Europea nell’ambito del settimo programma quadro per i finanziamenti alla ricerca, la scienza nella società, secondo il numero del grant di finanziamento 266589.


Review

Anche se non sono ancora così diffusi, i tatuaggi sono diventati più popolari negli ultimi anni ed ora tatuarsi è considerato da molti studenti come un rito di passaggio nell’età adulta. Le attività descritte da Stuckey ed Eilks evidenziano un ulteriore aspetto dei tatuaggi che gli studenti devono considerare quando decidono se farsi tatuare o no, e cioè le composizioni chimiche degli inchiostri che sono iniettati nella pelle durante il tatuaggio.

Per l’insegnante di scienze, questo argomento riguardante i tatuaggi mostra la contemporanea rilevanza dei metodi di analisi chimica e degli studi tossicologici: la cromatografia su carta e su strato sottile possono essere realizzate nei laboratori di scienze delle scuole, dal momento in cui i solventi richiesti sono comuni. Vengono anche sollevate domande riguardanti il regolamento dei prodotti chimici di largo consumo che potrebbero essere un argomento di ricerca per gli alunni. Inoltre questi studi forniscono l’opportunità di entrare in discussioni sia di carattere personale e legale, che dei problemi di salute associati ai tatuaggi. Questi a loro volta potrebbero anche portare a discutere sull’immagine del sé, sulla pressione dei pari e sul significato di prendere decisioni. Un insegnante di scienze, considerando di realizzare questi argomenti, dovrebbe coinvolgere i colleghi coinvolti nei progetti sociali, di cittadinanza, di salute o equivalenti della scuola, al fine di avere una panoramica sulle questioni che potrebbero emergere.


Matthew Fletcher, Kingswood School, UK




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