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Besuch im Duisburger Schülerlabor und NanoEnergieTechnikZentrum
Am vergangenen Donnerstag ging es mit dem Bus nach Duisburg-Kaiserberg. Ziele der beiden Chemie-Leistungskurse der Stufen Q1 und Q2 des Vredener Gymnasiums waren zum einen das Evonik-Schülerlabor und zum anderen das NanoEnergieTechnikZentrum (kurz: NETZ) der Universität Duisburg-Essen.

Begrüßt wurden die jungen Chemiker und ihre Lehrer Jörg Kleinecke und Sofia Wiggers von zwei Doktoranden des NETZ, die nach einer kurzen Präsentation ihrer Arbeitsgebiete eine ganze Menge zum Thema „Nano“ berichteten. Nanoroboter in Impfstoffen, Nano-Röhren als Leitermaterial und nicht zuletzt ein „Nanokrieg“ gehörten dabei zu den Visionen für künftige Anwendungsbereiche. Realität ist aber schon jetzt, dass Forschung und Industrie Werkstoffe aus diesen „Zwergenmaterialien“ herstellen.
Die Leistung von Batterien, für z.B. E-Autos, kann mithilfe der Nanomaterialien erheblich verbessert werden und feinste Nanopartikel, die Einfluss auf den Lichtschutzfaktor des Produktes haben, sind schon heute in Sonnencremes und anderen Kosmetika zu finden. Materialien können in anderen Farben erscheinen, wenn sie als Nanopulver verwendet werden, die Transparenz kann sich verbessern und die elektrische Leitfähigkeit durch den Einsatz von Nanoröhren um ein Vielfaches gesteigert werden. Einige dieser Materialien werden in Duisburg bereits hergestellt. Um die Qualität dieser Produkte zu prüfen, kommen hochwertige (und -preisige) Mikroskope zum Einsatz.
Hier schloss sich dann der zweite Teil der Exkursion lückenlos an. Die Schülerinnen und Schüler untersuchten mit zwei hochauflösenden Mikroskopen (Rasterelektronen- und optisches Mikroskop) unterschiedlichste Proben im Nanobereich. Dazu gehörten z. B. Schmetterlingsflügel, Platinen und Vogelfedern. Es wurden Details sichtbar gemacht, die nur noch staunen ließen. Die Anwendung von Nanobeschichtungen wurde noch mit der sog. Grätzel-Zelle, einer Farbstoffsolarzelle, experimentell untersucht. „Kann man soviel Spannung erzeugen, dass ein Taschenrechner mit einer Kombination von vier Grätzelzellen betrieben werden kann?“, lautete ein Auftrag an die GymnasiastInnen aus Vreden. Lösung: Vier Zellen in der ausgeführten Anordnung reichen nicht, es müssen sechs Zellen sein. Damit sollte der Taschenrechner mit Hilfe von Licht betrieben werden können.
Ein kurzer Ausblick in die Visionen war dann am Ende noch erlaubt: „Kann man mithilfe von Nanopartikeln eine selbstleuchtende Tapete produzieren?“. Die Vorstufen dazu sind bekannt (OLEDs und LEDs) und, ob der Ansatz der Nanocrystall-LED Erfolg verspricht, bleibt abzuwarten…!





 
 
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