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Jugend forscht in der Technik

Fachgebiet Technik

Beispiele zu diesem Thema

Das Thema Technik umfasst sehr viele Bereiche; man sollte Spaß am Basteln und Konstruieren haben, weil hier wird getüftelt und entwickelt. Hier kann mit Elektroden, Holz und Metall ebenso gearbeitet werden wie mit Computer oder Technikbaukasten. Du kannst zum Beispiel ein Modell basteln und dieses bei der Abschlussveranstaltung präsentieren! Die Beschreibung der Idee oder ein Konstruktionsplan dienen als Ergänzung.

Teilgebiete des Themas Technik sind beispielsweise:
Antriebstechnik, Messtechnik, Elektrotechnik, Maschinenbau, Robotertechnik oder Mechatronik, Umwelttechnik


Beispielprojekte zum Thema Technik:
Die Sonnenmühle: Können Licht und Luft als Antrieb genügen?
Fachgebiet: Umwelttechnik
 
Um eine Sonnenmühle zu basteln schneiden wir zuerst vier gleich große Rechtecke aus einer Alufolie. 2 Rechtecke werden mit schwarzem Stift bemalt. Bei jedem Rechteck falten wir einen schmalen Streifen, bestreichen diesen mit Klebstoff und befestigen alle vier Rechtecke an einem Streichholz, sodass sich die schwarzen und silbernen Rechtecke abwechseln. An den Kopf des Streichholzes befestigen wir einen kleinen Faden, wobei wir an das andere Ende des Fadens ein Stäbchen knoten. Dieses Stäbchen muss länger als der Durchmesser des Glases sein, in das wir unsere gebastelte Mühle hineinhängen.
 
Experiment
© WKT
 
Wenn wir nun das Glas an einen Ort stellen, wo es von der Sonne angestrahlt wird, beginnt sich die Mühle nach einiger Zeit zu drehen Licht und Luft sind tatsächlich Antrieb für die Sonnenmühle. Die schwarz bemalten Flügel nehmen die Energie leichter auf als die silbernen, da sich die schwarzen Flügel stärker erwärmen und die silbernen die Sonnenstrahlen reflektieren. Zwischen den silbernen und schwarzen Flügeln entsteht ein Temperaturunterschied und die Luft wirbelt an den wärmeren schwarzen Flügeln stärker (Konvektion). Dieses Ungleichgewicht lässt die Mühle rotieren.
 
Der Lotuseffekt
Fachgebiet: Umwelttechnik/Bionik
 
Der Lotuseffekt bezeichnet das Abperlen von Wasser an bestimmten Oberflächen wie beispielsweise der Lotusblume. Das Wasser perlt in Form von Tropfen ab, da die Oberfläche der Pflanzenblätter eine speziell strukturierte Oberfläche aufweist.
 
Wassertropfen versuchen aufgrund ihrer geringen Oberflächenspannung eine Kugelform zu erreichen; kommen sie in Berührung mit Oberflächen kommt es zur Benetzung der Oberfläche, wobei diese je nach Beschaffenheit der Oberfläche unterschiedlich aussehen kann. Die Oberfläche einer Lotusblume ist so konzipiert, dass bei Kontakt mit Wasser dieses nicht in die Zwischenräume der Oberfläche gelangt. Somit ist die Kontaktfläche im Endeffekt sehr klein. Dadurch kommt es zum Abperleffekt, der auch Schmutz mitnimmt.
 
Die Pflanzen schützen sich so gegen Krankheitserreger oder Keime, die sich auf der Oberfläche ansiedeln wollen. Es wurde natürlich versucht diese Selbstreinigungsfähigkeit auf den technischen Bereich zu übertragen. So gibt es mittlerweile Waschbecken, Gläser, Kameras aber auch Textilien, die mit dem Lotuseffekt ausgestattet werden.

 

Experiment
© WKT