Cos’è la Lava Lamp? Ecco come funziona e cosa c’è dentro

Lava Lamp, lampada lavica o Lampada Astro. Tanti nomi per indicare lo stesso oggetto, una lampada dalle forme fluide e armoniose che potremmo definire spaziale. La tipica forma di questa lampada, infatti, ricorda quella di un'astronave, mentre i materiali che ci sono dentro sembrano quasi provenire dal futuro. Per far funzionare quest'oggetto si sfruttano dei principi scientifici che fanno muovere il materiale verso l'alto in un movimento quasi ipnotico. Ma esattamente quali sono questi materiali e come è fatta una lampada lavica?

Cos'è la Lava Lamp e quando è stata inventata

Innanzitutto il nome di lampada lavica rimanda all'idea da cui è nato questo oggetto decorativo negli anni '60. La lampada richiama la forma sinuosa delle colate laviche ed è stata ideata e brevettata come "congegno da esposizione" per stand e vetrine. La Lava Lamp diventò famosa tra gli anni '60 e '70, con l'esplosione dei colori audaci e delle forme organiche.
Il suo punto forte non è certo quello di illuminare l'ambiente, quanto piuttosto di abbellirlo. La luce emessa infatti è solo soffusa, ma crea un gioco luminoso molto curioso. Al suo interno ci sembra di vedere delle bolle colorate e luminose che salgono verso l'alto in un movimento continuo.

Per capire come funziona una Lava Lamp possiamo iniziare a scomporla in componenti.
Abbiamo la base, ossia un pezzo in alluminio nel quale è inserita la lampadina vera e propria, e una specie di bottiglia di vetro assemblata sopra di essa. All'interno della bottiglia distinguiamo due liquidi: uno della stessa consistenza dell'acqua e uno più denso, una sorta di blob da cui si staccano dei pezzi che salgono verso l'alto. Il liquido è veramente acqua, mentre il materiale denso è cera.
Quando la lampada viene accesa, la lampadina contenuta nella base metallica si riscalda. Ed è proprio il calore che genera la magia, o meglio la scienza.

Come funziona la Lava Lamp?

Alla base del movimento della cera e dell'acqua c'è il fatto che questi due fluidi hanno densità diverse e coefficienti di dilatazione termica diversi.
Prima di tutto, quando il composto viene inserito nel contenitore, la cera si deposita sul fondo, e già qualcosa non quadra. La cera dovrebbe stare in superficie, perché ha una densità più bassa di quella dell'acqua, ma viene appesantita dalla presenza di un composto sintetico dal nome difficile: tetracloruro di carbonio. In questo modo la cera riesce a rimanere immersa sul fondo.

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Quando la miscela contenuta nel contenitore in vetro si riscalda, la cera inizia ad espandersi grazie al calore. Per questo tende ad alleggerirsi e diventa più fluida. Quando la cera diventa meno densa dell'acqua inizia a salire verso l'alto, staccandosi in grossi pezzi (quelle che ci sembrano bolle). Una volta che la cera riscaldata raggiunge la parte alta del contenitore, questa si raffredda e di conseguenza la sua densità aumenta. Quindi cosa succede? Ricade verso il basso. E il processo ricomincia da capo.

Questa trasformazione della densità dei materiali genera quindi dei movimenti. Si verifica lo stesso movimento dell'acqua nella pentola quando viene portata ad ebollizione. In gergo tecnico si parla di moti convettivi. I moti convettivi sono gli stessi che interessano il mantello terrestre, o che regolano il rimescolarsi dell'acqua calda e fredda negli oceani.

La cera si stacca in maniera molto fluida, generando delle forme organiche in un movimento quasi ipnotico. Più alta è la temperatura della lampadina, più il processo è veloce. Infatti, una lampada lavica inizia a funzionare bene solo dopo un paio di volte e in genere dopo 45 minuti dall'accensione.

Gli step di produzione di una lampada lavica

Il processo inizia con le bottiglie, realizzate in vetro soffiato meccanicamente. Una porzione di vetro ad alte temperature viene gonfiato, come si fa con un palloncino. Mentre questo accade la porzione di vetro si trova dentro uno stampo. Quando l'aria viene insufflata nel vetro, costringe questo ad aderire alle pareti dello stampo e ad assumerne la forma.

La base viene realizzata con un sottile foglio d'alluminio, piegato nella forma desiderata. Per fare questo si usa una macchina rotante chiamata tornio, che ha la stessa forma che vogliamo dare all'alluminio. Il foglio metallico viene spinto verso il tornio, fin quando non vi aderisce, assumendone la conformazione.

È il momento di riempire la bottiglia: si aggiunge prima la cera e poi il liquido a base d'acqua. Insieme al liquido nella bottiglia viene inserita anche una molla di metallo, che servirà a rompere la tensione superficiale del composto quando la cera tornerà verso la base. Questa molla aiuta la cera a ricompattarsi quando scende verso il fondo, in modo da essere pronta a risalire.

A questo punto le bottiglie vengono tappate e  immerse in acqua calda, uno step che permette di separare bene i due materiali con densità diversa. Non resta che assemblare il prodotto.

Qualche curiosità sulla lampada lavica

La lampada non deve essere assolutamente riscaldata da fonti esterne! L'unica fonte di calore che deve mettere in moto il movimento dei liquidi è la lampadina alla base. Troppo calore provoca eccessi di pressione che possono causare la rottura del contenitore in vetro.

Ma sapete che è possibile creare una lampada lavica fai da te, in versione semplificata?
Per questo esperimento si possono usare l'olio al posto della cera (perché hanno densità simile) e una pasticca effervescente al posto della lampadina. Infatti, piuttosto che generare calore, si usa una pasticca che reagisce con l'acqua, facendo salire verso l'alto delle grosse bolle di anidride carbonica. Provare per credere!

Ma a proposito di densità… il principio per cui i materiali meno densi salgono verso l'alto regola il funzionamento di molti altri oggetti. Un esempio? Le mongolfiere sfruttano la densità dell'aria calda interna al pallone per salire verso l'alto!