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Kinder und Wissenschaft

Hightech im ländlichen Raum

Ein eigenes Mikroskop kann der erste Schritt zur späteren Berufswahl in Naturwissenschaft oder Technik sein
Ein eigenes Mikroskop kann der erste Schritt zur späteren Berufswahl in Naturwissenschaft oder Technik sein

Symbolfoto: Victoria Borodinova, Pixabay License

Zum Schulanfang wünschte sich die Enkeltochter ein Mikroskop. “Zur Erforschung der Welt”, erklärte sie mit ernster Miene. Der Wunsch wurde ihr erfüllt, denn ein gutes Mikroskop ist ein lebenslanger Begleiter – und fördert das Interesse an den Naturwissenschaften.

Vielleicht hat das Mikroskop ja tatsächlich Einfluss auf den Berufsweg, den sie einmal nehmen wird, immerhin sind Leute, die über eine gute Ausbildung in den sogenannten MINT-Fächern – MINT steht für Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik  – verfügen, gefragt.

Natürlich sollte man Kinder nicht in eine bestimmte Richtung drängen und die Ausbildung, die sich vielleicht die Eltern wünschen, ist vielleicht nicht die, mit der das Kind in seinem Berufsleben glücklich wird. Wenn die Berufswahl ansteht, sollte man freilich die unterschiedlichen Aspekte der einzelnen Berufe diskutieren, um persönliche Neigungen, die Zukunftssicherheit und die Entwicklungs- beziehungsweise Karrieremöglichkeiten auf einen gemeinsamen Nenner zu bringen.

Ran an die Naturwissenschaften!

Jetzt aber wird erst einmal mikroskopiert! Und tatsächlich gibt es eine Welt zu entdecken, wenn Insekten, Mineralien oder hauchdünne Holzschliffe unter das Objektiv kommen und vielfach vergrößert erforscht werden. Welch ein Erlebnis, zum ersten Mal Pantoffeltierchen in einem Wassertropfen zu sehen! Ist das Interesse geweckt, steht bestimmt bald ein Besuch im Senckenberg Museum für Naturkunde in Görlitz an, wo hauptsächlich zur Bodenbiologie geforscht wird. Wetten, dass es dort tolle Mikroskope gibt?

Tipp:
Noch bis zum 6. März 2022 kann im Görlitzer Naturkundemuseum die Sonderausstellung “Leben am Fluss – Abenteuer Neiße” besucht werden.

Hightech Oberlausitz: ultradünne Schichten

Aber wo sind denn die Hightech-Unternehmen in der Oberlausitz? Weithin unbekannt ist beispielsweise, dass im Süden des Landkreises Görlitz – in Zittau und im Mittelherwigsdorfer Ortsteil Oberseifersdorf – mindestens zwei Unternehmen die PVD-Technologie anwenden. PVD steht für Physical Vapour Deposition, die physikalische Dampfphasenabscheidung. Dabei werden Ausgangsmaterialien im Vakuum verdampft – beispielsweise durch Hitze, Elektronen- oder Laserstrahlen – und schlagen sich auf Werkstücken nieder.

Massiv oder beschichtet, das ist hier die Frage

Symbolfoto: Rebecca Matthews, Pixabay License

Was einfach klingt, ist ein spannender Produktionsprozess, der eng mit Forschung verbunden ist. Die Produkte, die auf diese Weise entstehen, reichen bei den unterschiedlichen Herstellern vom vermeintlich massiven Messingschild  an der Anwaltskanzlei, das jedoch nur hauchdünn beschichtet ist, über die Beschichtung künstlicher Gelenke und von Folien bis hin zu den glänzenden Pollern einer Luxusjacht oder zum Armaturenbrett einer Luxuslimousine, um nur eine kleine Auswahl zu nennen. 

Es geht noch dünner

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Dass die PVD-Technologie mit Schichtdicken im Nanometerbereich etwa in der Mikroelektronik noch nicht das Ende der Entwicklung ist, zeigt die Atomlagenabscheidung, kurz ALD-Technologie (Atomic Layer Deposition) genannt. 

Um solch dünne Schichten geht es bei der tascon GmbH in der Görlitzer Partnerstadt Wiesbaden und in Münster – allerdings nicht um das Aufbringen, sondern deren Analyse. Wichtige Ziele dabei sind die Qualitätssicherung und die Fehleranalyse. Untersucht wird die Zusammensetzung der obersten ein bis drei Atomschichten fester Körper, in der Fachsprache Monolagen genannt.

Dass Abkürzungen nicht nur dem “Aküfi” genannten Abkürzungsfimmel folgen, sondern das Leben einfacher machen, zeigt die hier angewendete Flugzeitsekundärionenmassenspektrometrie, zu der man zwecks Vermeidung eines Zungenbruchs auch ToF-SIMS sagen kann, was von Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry abgeleitet ist.

Jedenfalls können damit etwa die Ursachen unerwünschter Verfärbungen von Kunststoffen oder abplatzender Farbbeschichtungen ebenso nachgewiesen werden wie die Zusammensetzung optischer Gläser oder geringster Mengen von Rückständen, wie sie nach der Verdunstung von Flüssigkeiten verbleiben. Viele weitere Anwendungsbeispiele und Einsatzfelder der ToF-SIMS Analyse sind online verfügbar und gewähren Einblick in eine für Techniker hochinteressante Welt.

Der erste Schritt

Da kann man einmal sehen, wohin es führt, wenn man von einem Mikroskop für ein kleines Mädchen erzählt. Aber es ist gut, Kinder zu den ersten, noch einfachen Schritten in die Welt der Wissenschaften anzuregen, damit sie später Freude am Lernen haben und auch komplizierte Zusammenhänge verstehen können.

Tipp:
Es gibt viele Bücher, die Kinder in die Welt der Technik einführen. Zwei davon sind zwar nur noch antiquarisch, aber gut verfügbar und wunderbar geeignet, die Begeisterung für das Entdecken und Entwickeln technischer Lösungen zu unterstützen. Es handelt sich um Manfred von Ardennes “Eine glückliche Jugend im Zeichen der Technik” und Walter Conrads “Forscher, Funker, Ingenieure”. Bei manchem stehen sie vielleicht sogar noch im Bücherregal.

Ein Beitrag der Redaktion markersdorf.de

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