(573) Nacht der Forschung (2) • Animus Klub • Der Freizeitklub in der Metropolregion Rhein-Neckar

Mit kondensierter Materie im Kirchhoff-Institut experimentieren! – DNA-Extraktionen im DAI durchführen! – Und die verrückten Physikanten im TECHNOSEUM erleben! – Der ultimative Physik-Zenit geht in die 2. Runde!

Noch total „geflasht“ von den vielen Eindrücken des DKFZ ging es gleich darauf im Kirchhoff-Institut weiter mit physikalischen und unglaublich verblüffenden Phänomenen. „Wie ist eigentlich ein Detektor aufgebaut?“ – Dieses konnten wir nach einer kurzen Einweisung in die Materie gleich am ersten Stand mal etwas genauer unter die Lupe nehmen. Goldgelb sieht das Teil aus, und es wurde auch gleichzeitig über eine Kamera in genial vergrößerter Form an den Bildschirm projektiert.

Jede Menge bunter Geräte, sowie kurioser Exponate fielen unseren Kids gleich darauf ins Auge. Diese wurden selbstverständlich alle sofort erforscht und neugierig untersucht. Das tolle Kirchhoff-Team, bestehend aus top-fitten Studenten, sowie richtig kinderlieben Doktoren, hatte fortan nur ein ganz großes Problem; nämlich, sie bekamen von unseren Kiddies fortan unzählige Löcher in den Bauch gefragt.

Eine Plasmakugel, die bunte und unzählige Lichtblitze beim Berühren erzeugte, faszinierte besonders unsere Mädchen. Das Prinzip dieses Phänomens ist eigentlich ganz einfach. Die Kugel ist mit Gas gefüllt, meist einer Mischung aus Argon, Neon und Stickstoff, und wird mit Wechselspannung betrieben. Die kleine Kugel im Innern ist der Pluspol, und das Kugelgehäuse der Minuspol. Bei einer Berührung schließen wir mit unserem Körper den Stromkreis, und so entstehen diese wundersamen Lichter, die der einer Zauberkugel sehr nahe kommen.

Das nächste Experiment mit einem hin- und herfahrenden Stickstoffteilchen, das sich wie von Geisterhand bewegt, haben wir bereits vor zwei Wochen im Max-Planck-Institut für Kernphysik bei der Magnetschwebebahn kennengelernt. Dieses Mal bekamen wir die verblüffende „Zauberei“ allerdings aus erster Hand erklärt.

Flüssiger Stickstoff wird vorsichtig auf das Teilchen geträufelt und durch seine anschließende Verdampfung wird ein magnetisches Feld erzeugt, das dieses Teilchen dann in Bewegung setzt. In diesem Zustand kann man es dann sogar mit dem Finger entweder nach links oder nach rechts anstupsen. Da das Magnetfeld rundum vorhanden ist, saust es auch seitlich oder sogar kopfüber hin und her ohne herunterzufallen.

An der gleichen Station befand sich auch noch ein verschlossener Zylinder, der mit Tischtennisbällen gefüllt war. Diese fingen bei der anschließenden Präsentation so stark an zu rütteln, dass sich sogar koinzident der Flachbildschirm vom Detektorstand leicht hüpfend fortbewegte.

Nach diesem lustigen Intermezzo, konnten wir im Rahmen der Festkörperphysik mit kondensierter Materie arbeiten, und durften hier unter Anleitung eine Lithium-Batterie erstellen. Bei physikalischen oder chemischen Versuchen steht die Sicherheit an erster Stelle, und so mussten unsere Kids sich erst einmal Sicherheitshandschuhe anziehen, bevor sie mit dem Bau ihre Batterie beginnen konnten.

Weiter hinten ließen sich unsere Kids den ATLAS-Detektor erklären. Ein großartiges Legomodell ermöglichte hier den Einstieg, und diente gleichzeitig als Animation, so etwas vielleicht auch mal zu Hause im Kinderzimmer nachzubauen.

Der ATLAS-Detektor definiert sich wie folgt: „ATLAS ist auf den Nachweis des Higgs-Bosons ausgelegt. Daneben sollen die derzeit kleinsten Bausteine der Materie, Leptonen und Quarks, auf eine etwaige Substruktur hin untersucht werden. Zur besseren Überprüfbarkeit wird ATLAS, mit dem CMS, ein weiterer Detektor zur Seite gestellt, der einen physikalisch anderen Ansatz zum Nachweis derselben Fragestellungen verfolgt. Gelänge der Nachweis, das Quarks oder Leptonen aus noch weiteren Bausteinen bestehen, könnte damit dann sehr wahrscheinlich beantwortet werden, warum es genau drei Generationen von Elementarteilchen gibt, oder ob es gar noch weitere unentdeckte Teilchen gibt.“ – (Quelle: LHC – Atlas Detektor)

Gegenüber gab es auch noch Lichtleiter, Szintillatoren und szintillierende Fasern unter dem Binokular zu entdecken. Diese werden derzeit in einem Spurendetektor eingesetzt. Aktuell besteht dieses Experiment aus 8.000 Kilometern szintillierenden Fasern, die einen Durchmesser von 0,25mm haben.

Nun hieß es aber Abschied nehmen von den sympathischen Leuten des Kirchhoff-Institutes, und ihren total abgefahrenen Versuchsstationen, denn wir wollten unbedingt noch pünktlich zu unserer vierten Station, dem MAKERSPACE des DAI kommen. Hier gab es nämlich heute Bio-Hacking vom Feinsten, sowie 3D-Figuren-Druck und Programmierung. Mittlerweile schon gut fünf Stunden Faszination Science durchlebt, zeigten unsere Kids alles andere als Ermüdungserscheinungen. Im Gegenteil sie rockten dieses Programm mit voller Begeisterung und Enthusiasmus weiter, und badeten gleich darauf im Herzen des MAKERSPACE in einer neuen Wissenstunke, die sich DNA-Extrahierung nannte. Hierfür wurden den Kids Früchten zur Verfügung gestellt, die sie sich zunächst ganz genau unter dem Binokular anschauen durften, bevor sie damit anfingen deren DNA zu extrahieren.

Vorsichtig wurde hierbei ein wenig Fruchtsaft auf die Objektträger geträufelt, dieser danach fachgerecht eingelegt, und die DNA des jeweiligen Obstes verinnerlicht. Nun begann die Extraktion. Um eine DNA zu extrahieren wurde eine spezielle Tunke aus Wasser, Spülmittel, Bananen, Ananas und Salz gemischt.

Während unsere Mädchen sich ganz fasziniert dieser Aufgabe hingaben, erstellten unsere Jungs an den Laptops des MAKERSPACE dreidimensionale Figuren zum Ausdrucken. Mit einem speziellen Programm konnten sie nun Objekte oder auch Lebewesen zusammenbauen, farblich verändern, sowie deren Größe oder die Breite einstellen. Das war gar nicht so einfach, denn es erfordert nicht nur jede Menge Zeit, sondern auch sehr viel Geduld bis eine Figur zum Ausdrucken fertig ist.

Mittlerweile begann bei der DNA-Extraktion bereits die zweite Phase. Dabei wurden ein paar Tropfen der gerade erstellen Tunke ebenfalls auf Objektstreifen geträufelt, und genauestens untersucht. Gleich darauf wurde die gewonnene Flüssigkeit in Reagenzgläsern abgefüllt und somit verewigt.

Ruckzuck war auch diese Stunde vorbei, und wir machten uns voller Vorfreude auf den Weg zu unserer fünften und letzten Station, dem Mannheimer TECHNOSEUM. Hier gaben heute Abend die Physikanten um 21.00 Uhr ihre finale Show. Die Physikanten haben wir in den letzten Jahren schon des Öfteren live miterleben können, und deshalb wissen wir, was die beiden total verrückten Genies in ihrer Show auf die Bühne zaubern.

Früh im Technoseum angekommen, hatten unsere Kids noch ein wenig Gelegenheit die Dauerausstellung des Museums zu besuchen, und sich auf der Elementa-Ebene A den jeweiligen Herausforderungen zu stellen.

Um einen guten Platz zu ergattern, wenn möglichst in der ersten Reihe, gingen wir bereits eine halbe Stunde vor Beginn der Vorführung ins Auditorium. Was die beiden Physik-Verrückten dann ab 21.00 Uhr auf der Bühne präsentierten war dann wieder einmal, in wahrsten Sinne des Wortes, der absolute Knaller, denn zum Schluss ihrer Show, bei der sie Styropor verschwinden ließen, Luft verhafteten und eingefrorene Ballonhunde in Sekundenschnelle wieder auftauen ließen, explodierte ohne eine Zündung oder ein Feuer eine riesige Wassertonne, und heraus flogen Hunderte Küchen-Schwämme.

Wir sagen den Verantwortlichen des Kirchhoff-Institutes, sowie des DAI-Makerspace und des Technoseums und last but not least auch den großartigen Physikanten und unseren tollen Eltern vielen, vielen Dank für diesen sensationellen und unvergesslichen Nachmittag und Abend.

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