Come realizzare la gelatina balistica

Il gel balistico (o gelatina balistica) è una sostanza artificiale usata per testare scientificamente gli effetti causati dalla penetrazione dei proiettili delle armi da fuoco nei tessuti muscolari, simulandone la densità e la viscosità. (fonte wikipedia)

La gelatina balistica è impiegata in campo forense e nell’analisi della balistica terminale, permette di “fotografare” gli effetti di un proiettile, mettendo in evidenza le sue deformazioni e come viene rilasciata l’energia durante l’impatto.

Per usi professionali esistono prodotti specifici (e costosi), con caratteristiche di trasparenza e di Bloom ben definite, che vengono calibrati in modo da poter effettuare misurazioni precise. Un esempio di questi prodotti professionali sono le gelatine  della Clear ballistics o della Custom collagen, aziende americane specializzate nella produzione di queste sostanze.

Il grado Bloom è un’unità di misura della solidità di un gel. È definito come il peso misurato in grammi che, posato su un pistone di 12,7 mm di diametro, provoca l’abbassamento della superficie di gel a cui è applicato di 4 mm. Il gel dev’essere preparato con una concentrazione del 6,67% e lasciato riposare 17 ore alla temperatura di 10 °C. I valori tipici sono compresi fra i 30 e i 300 gradi Bloom. La comune gelatina alimentare presenta un valore di 110-150 gradi Bloom. (fonte wikipedia)

Tralasciando gli usi professionali, le gelatine balistiche hanno avuto grande successo anche a scopo ludico e hanno spopolato sui canali youtube dedicati ai test delle armi. Le immagini e gli slow motion di grande impatto che si possono ottenere hanno permesso la diffusione di queste gelatine anche senza particolari esigenze dal punto di vista delle misurazioni. Con la diffusione a scopo ludico è nata la necessità di trovare dei surrogati ai prodotti professionali da poter realizzare in ambiente domestico a costi contenuti, senza la pretesa di effettuare calibrazioni e misure specifiche.

In queste pagine cercheremo di capire quali gelatine possono essere utilizzate e come poterle preparare.

Iniziamo con il considerare che le gelatine balistiche professionali hanno un grado bloom di 250 con una tolleranza di +/- 5g e una viscosità  non inferiore 46mp/s, dovremo quindi cercare dei surrogati con caratteristiche più possibile simili e con un grado di trasparenza sufficiente per visualizzare il percorso del proiettile nel gel.

Le gelatine che possiamo più comunemente trovare sugli scaffali dei supermercati sono quelle alimentari, in polvere o in fogli  a seconda del potere gelificante sono suddivise in:

Tipo Tolleranza Peso Foglio Bloom
Titanio 100-120 5g 110
Bronzo 125-155 3,3g 140
Argento 155-190 2,5g 170
Oro 190-220 2g 200
Platino 220-275 1,6g 250

Sebbene le tolleranze siano elevate è possibile trovare delle gelatine alimentari potenzialmente adatte allo scopo, con grado bloom attorno ai 250.  I costi possono variare molto a seconda della confezione, della marca, dell’utilizzo etc.

Produttore Uso Nome Formato Bloom [g] Prezzo/kg
Knox (ora Gelita) Uso alimentare Gelatina alimentare Polvere 225 40
Paneangeli Uso alimentare Colla di pesce Fogli 190-200 80
Ideal Uso alimentare Gelatina in dadi Dadi 200 32

Negli usa viene usata molto la gelatina knox (ora Gelita) perché ha un bloom abbastanza alto, in Italia tuttavia  è difficile reperirla.

Se invece abbandoniamo i prodotti per uso alimentare è possibile trovare altri prodotti interessanti.

Uno dei settori dove ancora si usano le gelatine animali ad esempio è quello del restauro e delle belle arti. Solo modernamente infatti per incollare il legno, per addensare gli stucchi e  colori si è cominciato ad usare colle di tipo sintetico, il primo utilizzo delle gelatine fu proprio come collante ed erano gia’ conosciute al tempo degli egizi. Per centinaia di anni e fino agli anni 30 ogni falegname utilizzava colle a caldo di tipo animale, tutt’ora prodotte da alcune aziende specializzate.

Produttore Uso Nome Formato Bloom [g] Viscosità [mpa*s] Prezzo/kg
Zeus Restauro legno Colla d’osso (Colla Forte o colla Cervione) Perline 170-190 40/60 7,5
Zeus Restauro legno Colla di pelle (Gelatina tecnica) Polvere 240-260 80/100 10
Zeus Restauro legno Colla di coniglio (Colla Lapin) Polvere 300-350 50/70 20,5

Per questo tipo di colle (non utilizzabili a fini alimentari) i prezzi sono generalmente inferiori, anche perché vendute in confezioni più grandi ed è possibile trovarle nei colorifici specializzati in restauro.

Tra le colle da falegnameria la “colla di pelle“, ottenuta da cascami bovini, sembra essere quella che più si avvicina alle caratteristiche della gelatina balistica, avendo un grado bloom medio di 250 e viscosità abbastanza elevate oltre che un prezzo piuttosto contenuto.

Gelatine di questo tipo purtroppo non sono però sufficientemente raffinate per  risultare trasparenti e sebbene la consistenza sia adeguata, andranno bene solo per alcuni utilizzi, ovvero per  osservare la deformazione dei proiettili dopo l’impatto  o con fonti di luce intensa alle spalle per osservarne la penetrazione a meno di non tagliarla per individuare la posizione del colpo dopo l’impatto.

A seconda dell’uso che vogliamo farne andremo quindi a preparare una gelatina balistica più o meno concentrata, in grado di contrapporre la giusta forza al colpo che vogliamo sparare e permetterne quindi la penetrazione voluta.

  • 5% (250 Bloom) per uso con armi < 7,5 Joule
  • 10% – 20% (250 Bloom) per uso con armi > 7,5 Joule

Per armi a bassa potenza andremo a diluire maggiormente la gelatina, in modo  che il colpo non si fermi dopo pochi cm, ma abbia un effetto visuale più simile a quello ottenuto con armi da fuoco su gelatine più dense (oppure andremo ad usare gelatine con un potere collante minore).

Le gelatine alimentari hanno un colore bruno, ma una trasparenza sufficiente ai nostri scopi in quanto molto raffinate e sono quindi da preferire, in genere sono derivati del maiale (o da bovini nel caso di gelatine Halal). Queste gelatine, per uso professionale, si riescono a trovare anche in polvere a costi più contenuti, in quantitativi maggiori e con indicazioni più precise sui dati tecnici quali Bloom e viscosità. Una gelatina per uso profesisonale a 300 Bloom puo’ essere reperita attorno ai 25€/Kg.

Preparazione della gelatina balistica

Vediamo ora il procedimento  per la preparazione di una gelatina al 20%, quindi per ogni litro d’acqua andremo ad utilizzare 200g di gelatina in polvere o in fogli.

  1. Procuriamoci la gelatina con bloom  250.
  2. Mettiamola a mollo in acqua fredda.
  3. Scaldiamo a bagnomaria o a temperatura controllata (50°-60°) finché non si scioglie completamente, aggiungendo gradualmente l’acqua rimanente.
  4. Mescoliamo in modo che non si formino bolle
  5. Lasciamo riposare il frigorifero per  almeno 7/8 ore  (in funzione del quantitativo) fintanto che la gelatina non si solidifichi.
  6. Spezziamo la gelatina balistica ottenuta in blocchi di  4/5 cm circa e scaldiamola nuovamente molto lentamente a bagno maria, fino a scioglierla completamente.
  7. Riversiamo il liquido ottenuto nello stampo finale
  8. Lasciamo riposare in frigorifero per  17 ore

La gelatina va sciolta  ad una temperatura di crica 50-60°, sarebbe da evitare il fuoco diretto, preferendo invece un fornello elettrico o meglio ancora il bagnomaria (anche immergendo una ciotola in un lavandino pieno di acqua calda). Non deve mai, in nessun caso, bollire altrimenti oltre ad emulsionarsi potrebbe anche perdere parte del potere collante.

Lo stampo finale da utilizzare idealmente dovrebbe essere un parallelepipedo di 15x15x40 cm a facce perfettamente lisce e parallele. A parte le dimensioni (che possono variare in base al vostro utilizzo) la cosa veramente importante è che il blocco sia perfettamente trasparente (senza impurità bolle o deformazioni) e le facce siano perfettamente lisce (per rimuovere eventuali segni ci si può aiutare con una pistola ad aria calda) in modo che sia possibile osservare il comportamento del colpo all’interno del  blocco. La gelatina viene sciolta 2 volte proprio per ottenere un fluido omogeneo  e trasparente.

Per proiettili a bassa energia, che deformino la gelatina balistica per un volume inferiore (come ad esempio nel caso dei pallini da softair, aria compressa  o tiro ridotto)  anche una gelatina meno trasparente può andare bene, a patto poi di ritagliare il blocco in prossimità del percorso del proiettile. Riducendo lo spessore di gelatina e osservando gli effetti più da vicino si manterrà comunque  una buona visibilità dovuta al ridotto spessore della gelatina.

Per rimuovere più facilmente la gelatina dallo stampo, se ne consiglia la ricopertura con un sottile strato d’olio. Nel caso la si voglia conservare in frigorifero,  occorre avvolgerla in una pellicola o cospargerla  di spray antimuffa. in modo che non  si asciughi e non ammuffisca.

Degli stampi adatti possono essere acquistati dalle aziende specializzate, oppure ottenuti con un po’ di lavoro fai date. In alternativa ci si può accontentare di qualche contenitore di plastica di dimensioni e forma adatte, come quelli che si possono trovare a poco prezzo nei negozi di import cinese.

Una volta utilizzata la gelatina può essere riutilizzata, è sufficiente rimuovere corpi estranei e sporcizia, suddividerla nuovamente in blocchetti da 4/5 cm e fonderla nuovamente (punto 7) lasciandola nuovamente raffreddare nello stampo.

La gelatina ottenuta deve lavorare ad una temperatura abbastanza bassa ed è quindi difficilmente trasportabile fuori da un frigorifero, gelatine più dense mantengono generalmente le loro caratteristiche a temperature più alte, occorre quindi fare attenzione che al momento del loro impiego, le caratteristiche della gelatina non siano variate eccessivamente.

Link e riferimenti:

Gelatina alimentare in polvere 240 Bloom

www.gelita.com ,  Zeus , Restauro online

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