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 Projekt: Naturwissenschaft und Technik (NwT)
 

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Modul Nano - Von Geckos und Sonnenschutz

  • Dieses Modul thematisiert die Herstellung, den Nachweis und die Anwendungen von Nanopartikeln am Beispiel Titandioxid.
     
  • Die Materialien zu dieser Einheit wurden erarbeitet von:
    Axel Binder, Institut für mechanische Verfahrenstechnik
    Wolf-Rainer Dammert, Institut für mechanische Verfahrenstechnik
    Eva Barth-Käufl, Bismarck-Gymnasium Karlsruhe
    Stefan Klär, Bismarck-Gymnasium Karlsruhe
     
  • Ansprechpartner: Stefan Klär, Bismarck-Gymnasium, Karlsruhe,    eMail: klaer@nwt-bw.de
     

  Das Unipraktikum:

  • Versuche im Uni-Praktikum

    V 1 -
    Die Herstellung von kolloidalen Nanopartikeln (PDF-Datei)

    V 2 -
    Die Erzeugung eines Spektrums von weißem Licht (PDF-Datei)

    V 3 -
    Die Aufnahme von Absorptionsspektren (PDF-Datei)

           
           
                   Musterlösung für ein Absorptionsspektrum

    V 4 -
    Die Messung der Lichttransmission (PDF-Datei)

 

 

 

 

 

 

 


Kolloidale Silberkristalle

 

 

  Weitere Materialien:

  • Warum können Geckos an der Decke laufen?

Schon länger machten sich Wissenschaftler Gedanken darüber, warum es manchen Tieren (Fliegen oder Geckos) gelingt, an senkrechten Wänden oder gar an der Decke spazieren zu gehen. Natürlich nicht ohne Hintergedanken: gelingt es vielleicht einmal, dass Menschen wie Spiderman nicht mit dem Aufzug in den 16. Stock kommen, sondern über die Fassade des Hauses?

Mauergecko, von Paolo Mazzei  2006,
http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Tarentola_mauritaica_PM1.jpg  

Arbeitsaufträge:

  1. Was sind deine ersten Vermutungen, wie dies klappen könnte?

  2. Welche Vorgehensweise würdest du vorschlagen, wenn es darum geht, dieses Geheimnis der Tiere zu entschlüsseln?

  3. Versuche durch eine Internetrecherche herauszufinden, wie man heute dieses Phänomen erklärt. Fasse den Inhalt der entsprechenden Websites in diesem Dokument so zusammen, dass er gut für Laien verständlich wird und gib die verwendeten Quellen an. Suche nach Abbildungen, die die Erklärung des Phänomens unterstützen.

  

 Siehe auch:  Der Gecko-Effekt Artikel von Katja Seefeldt (04.01.2005) auf Telepolis
 http://www.heise.de/tp/r4/artikel/19/19152/1.html

 

  • Seltsame Oberflächen

 

Seltsame Oberflächen II 

In der vorigen Stunde haben wir einige „seltsame Oberflächen“ kennen gelernt. Das außergewöhnliche an diesen Oberflächen war, dass Wasser dort sehr leicht abperlte. Die Wassertropfen, die auf der Oberfläche standen, zeigten eine weitere Besonderheit: sie waren nahezu kugelrund!

Der Versuch mit der berußten Glasplatte zeigte weiter, dass Wassertropfen darauf sogar in der Lage waren, Teile des Rußes aufzunehmen, obwohl der Ruß – bestehend aus Kohlenstoff und unverbrannten Wachsresten – gar nicht wasserlöslich ist.

Wie lassen sich diese Besonderheiten erklären? 

Der Effekt, um den es hier geht, ist aus dem Pflanzenreich schon lange bekannt. Eine Pflanze gilt durch dieses Phänomen als Symbol für Reinheit – die Lotuspflanze.

Sie wächst in Asien in Teichen. Ihre Blätter und der Blütenstängel wachsen aus dem Morast des Untergrundes heraus, ohne dass etwas vom Schlamm an den Blättern hängen bleibt. Dieser Beobachtung und der strahlenden Farbe der Blüte verdankt die Pflanze ihre Symbolik.

Nach dieser Pflanze wird auch der Effekt genannt, der Lotuseffekt ®.


Lotuspflanze mit Blütenknospen, Blüten und Frucht. Quelle:
http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Lotus_Blüte.jpg

Arbeitsaufträge:

  1. Wie würdest du eine solche Wasser abweisende Oberfläche als Ingenieur konstruieren?

  2. Finde im WWW elektronenmikroskopische Aufnahmen von Oberflächen, die den Lotuseffekt zeigen und füge sie hier in das AB ein. (Quelle zitieren, Angabe darüber, was zu sehen ist)

  3. Welche Besonderheit zeigen diese Oberflächen?

  4.  Versuche Informationen im WWW zu finden, die klären, wie es zu diesem Effekt überhaupt kommt. Fasse den Inhalt der entsprechenden Websites in diesem Dokument so zusammen, dass er gut für Laien verständlich wird und gib die verwendeten Quellen an.

  5.  In diesem Zusammenhang taucht oft der Begriff „Bionik“ auf. Was bedeutet er?

  6.  Welche bereits realisierten oder zukünftigen Anwendungen des Lotuseffektes konntest du bei deiner Recherche finden? Bitte mit Angabe der Quelle.

 

 

 

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