Projektziele
Ergebnisse der Nanowissenschaften werden immer häufiger in alltäglichen Produkten eingesetzt. In der Medizin werden Medikamente durch Nano-Träger verabreicht, es gibt schmutzabweisende Beschichtungen mit Nanopartikel und es gibt Materialien, deren Eigenschaften wesentlich von ihrer nanoskaligen Struktur abhängen. Daneben gibt es viele Materialien und Objekte, deren Funktion und deren Eigenschaften natürlicherweise von Nanostrukturen abhängen.
In diesem Sammelprojekt sollen Wege in die Nanowissenschaften aufgezeigt werden. Die Projektträger wollen Schülerinnen und Schülern zeigen, wie man die Nanowelt erforschen kann und wo im täglichen Leben Nanostrukturen eine Rolle spielen. Mit Wege in die Nanowissenschaften soll das Bewusstsein der kommenden Generation für laufende wissenschaftliche Entwicklungen in einem wichtigen interdisziplinären Teilgebiet geschärft werden. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer sollen erkennen, dass, anders als vor einigen Jahrzehnten, neue wissenschaftliche Erkenntnisse und entstehende neue Technologien sehr schnell unser tägliches Leben beeinflussen.
Wir wollen die Schülerinnen und Schüler auf zwei Wegen zu den Nanowissenschaften hinführen:
Bau eines Rasterkraftmikroskops (RKM)
Wir wollen mit Schülerinnen und Schülern ein Rasterkraftmikroskop aufbauen und für die Schulen zur Verfügung stellen. Die Rasterkraftmikroskopie ist eines der unentbehrlichen Verfahren zur Untersuchung von Nanoobjekten. Mit diesem Gerät werden Eigenschaften von Nanoobjekten wie Form, Oberflächeneigenschaften oder strukturelle mechanische Eigenschaften untersucht. Die Rasterkraftmikroskopie ist eine der direktesten Techniken, um die Nanowelt zu erfassen, im ursprünglichen Sinne des Wortes. Die Rasterkraftmikroskopie ist das Vehikel, um Schülerinnen und Schülern Gelegenheit zu geben, zielgerichtet ein breites Feld experimenteller, für die Nanowissenschaften relevanter Methoden zu lernen und anzuwenden.
Nanostrukturen in der praktischen Anwendung
In einer zweiten Schiene wollen wir Schülerinnen und Schüler in Experimenten Effekte und Verfahren aus unserer Umwelt entdecken lassen, die auf nanoskaligen Strukturen basieren. Dazu soll im zweiten Teilprojekt ein „Nanokoffer“ mit den dazugehörigen Unterrichtsmaterialien entwickelt werden, der es den Schulen ermöglicht, diese Experimente vor Ort durchzuführen.
Schließlich lassen sich diese beiden Wege in die Nanowissenschaften kombinieren: Schülerinnen und Schüler können mit dem Rasterkraftmikroskop zusätzliche Erkenntnisse aus den Experimenten mit dem Nanokoffer ziehen.
Dieses Projekt enthält auch verschiedene Weiterbildungsmöglichkeiten für Lehrerinnen und Lehrer.