Eintauchen in die Mikro- und Nanowelt

Zum ersten MINT-Projekt der 5. Klassen

Ohne die kleinsten Dimensionen unserer Welt im Mikro- und Nanobereich zu erforschen, wird in Zukunft die Technik nicht auskommen. Denn, ob es um die Beschichtung von Oberflächen mit Nanopartikeln, die Unterbringung von winzigsten Bauteilen auf Speichermedien oder die Entschlüsselung des komplexen Aufbaus von Zellen geht, überall sind die Nano- und Biotechnik im Einsatz.

Die Schülerinnen und Schüler der 5. Klassen durften sich daher in ihrem ersten MINT-Projekt auf den Weg machen, die Geheimnisse der Mikro- und Nanowelt, insbesondere den Lotuseffekt, zu entschlüsseln. Und was mit den Schulmikroskopen nicht mehr sichtbar wurde, konnten sie mittels einer Hand voll Versuchen entdecken.

Denn auch in unserer Natur und in unseren Gärten lässt sich der Lotuseffekt wiederfinden und mit Versuchen aufspüren. Die jungen Forscherinnen und Forscher stellten mittels verschiedener Experimente fest, dass junge Frauenmantelblätter auch nach einem Bad im Wasserglas fast trocken blieben, und sich bemehlte Kohlrabiblätter mit wenigen Tropfen Wasser bereits reinigen ließen. Dass dieser Effekt mit der Wasserspannung zu tun hat, wurde bei Tropfenbildern auf ausgewählten Laubblättern als auch auf einem mit Nanopartikeln beschichteten Glas sichtbar. Dieses Phänomen der Wasserspannung konnte wiederum im klassischen Versuch mit der von der Wasserfläche getragenen Büroklammer nachvollzogen werden. Mit rußigen Kerzen übertrugen sie schließlich selbst Nanopartikel auf Glasscheiben. Die darauf „tanzenden“ Wassertropfen zeigten sehr eindrücklich den selbstproduzierten, bzw. herbeigeführten Lotuseffekt. Dank der DIFT (Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung) konnten sie die Übertragung auf Alltagsgegenstände im Sinne der Bionik (Biologie und Technik) erproben. Ein neu entwickelter Markisenstoff wurde dazu mit Ketschup stark verunreinigt. Doch die Verunreinigung perlte mit Wasser einfach und rückstandslos ab. Durch die entsprechenden Kontroll- und Gegenversuche an allen Versuchsstationen wurde dieser Lotuseffekt besonders anschaulich.
Zum Abschluss wurden noch Ausblicke in die Raumfahrtforschung und Robotik gestartet. Jede und jeder wollte daraufhin einen nachgebauten Geckofuß, wie ihn Wolkenkratzer-Roboter besitzen, in Form von kleinen Pads testen. Doch noch mehr interessierte es die Schülerinnen und Schüler, wann das nächste MINT-Projekt stattfindet und sie selbst wieder neue Phänomene erforschen dürfen.

Angelika Lenhardt und Michael Klenz