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Wissenschaftliche Forschung im Rahmen eines Chemiestudiums

Zeit: Donnerstag, 8:30 – 9:15 Uhr -NUR ONLINE

Referent: Julius Fraedrich – SFZ Hamburg

Alter der TeilnehmerInnen: Sekundarstufe II

Kurzbeschreibung:

Im Rahmen meines Chemiestudiums, welches ich Anfang nächsten Jahres mit dem Master abschließen werden, habe ich bereits einiges an relevanter Forschung betrieben. Ich möchte die Themen an denen ich geforscht habe vorstellen um einen Einblick zu geben, was während eines Chemiestudiums schon so alles möglich ist. Gleichzeitig werde ich meine Erfahrungen mit dem Chemiestudium vorstellen, um vielleicht einigen Schüler*innen bei ihrer Entscheidung eines möglichen Chemiestudiums zu helfen.

Benötigte Vorkenntnisse: Ein gewisses chemisches Verständnis hilft evtl. die Forschungsthemen besser zu verstehen, ich werde jedoch versuchen den Vortrag möglichst verständlich zu gestalten.

Wie viel wiegt das Universum? – Wie man dunkle Materie sichtbar macht und was das mit Kosmologie zu tun hat

Zeit: Donnerstag, 8:30 – 9:15 Uhr

Referent: Prof. Dr. Hendrik Hildebrandt – Ruhr-Universität Bochum

Alter der TeilnehmerInnen: Oberstufe

Kurzbeschreibung: Haben Sie sich schon einmal gefragt, wie viel das Universum wiegt? Macht diese Frage überhaupt Sinn? Gibt es dazu theoretische Vorhersagen, die sich mit astronomischen Beobachtungen überprüfen lassen? Mit modernen Großteleskopen vermessen Kosmologen den Himmel und bedienen sich dabei des sogenannten schwachen Gravitationslinseneffekts. Anhand winziger Verzerrungen, die man in den Abbildungen von weit entfernten Galaxien feststellen kann, wird die mysteriöse dunkle Materie sichtbar gemacht. Daraus lässt sich die Gesamtmasse des Universums und deren Verteilung abschätzen. Diese Messungen lassen sich mit Messungen des kosmischen Mikrowellenhintergrunds, der das Universum kurz nach dem Urknall abbildet, vergleichen. Das äußerst erfolgreiche Standardmodell der Kosmologie macht direkte Aussagen darüber, wie diese beiden Beobachtungen zusammen hängen. Neueste Resultate zeigen eine Diskrepanz zwischen diesen Methoden auf, die sich zu einem ernsthaften Problem für das Standardmodell auswachsen könnte. Eine mögliche Lösung dieses Problems wäre der Abschied von Einsteins kosmologischer Konstante und der Einführung einer sich zeitlich verändernden dunklen Energiekomponente.

Benötigte Vorkenntnisse: Keine

EUV-Lithographie: Was steht hinter der aktuellen Generation von Computerchips

Zeit: Donnerstag, 8:30 – 9:15 Uhr – NUR ONLINE

Referent: Dr. Henning Huckfeldt – Carl Zeiss SMT GmbH

Alter der TeilnehmerInnen: Mittel- und Oberstufe

Kurzbeschreibung: Die aktuellen und zukünftigen Computerchips mit höchster Performance basieren auf der EUV-Lithographie (Extrem UltraViolettes Licht). Im Vortrag sollen die Lithographie und die zugehörigen Grundlagen der Optik vorgestellt werden, um anschließend den technologischen Aufwand und die Methoden vorzustellen, die heutzutage notwendig sind.

Benötigte Vorkenntnisse: Vorkenntnisse zur Optik sind empfehlenswert

Mikrokosmos – Makrokosmos. Die Welt, in der wir leben

Zeit: Mittwoch, 18:00 Uhr

Referent: Klaus-Peter Haupt – SFN

Alter der TeilnehmerInnen: öffentlicher Vortrag, alle Altersstufen

Kurzbeschreibung:

Mikrokosmos – Makrokosmos. Die Welten, zwischen denen wir leben

Die Welt des Kleinsten und die Welt des Größten, wie sehen sie aus und wie hängen sie zusammen?

Berechnet man mit den Gesetzen des Mikrokosmos die Eigenschaften des Makrokosmos, so erhält man die größte Diskrepanz zwischen Messung und Theorie, die es wohl jemals im gesamten Universum gegeben hat: 120 Größenordnungen. Was stimmt da nicht?

Benötigte Vorkenntnisse: keine

Grundlagen der Vakuumtechnik

Zeit: Mittwoch, 12:15-13:00 Uhr – NUR ONLINE

Referent: Dr. Christian Hendrich, Carl Zeiss Microscopy GmbH, Oberkochen

Alter der Teilnehmer: ab Klasse 8

Kurzbeschreibung: Viele Experimente der Physik in der aktuellen Forschung werden unter Vakuumbedingungen durchgeführt, meistens um die Störungen durch die Moleküle der Luft zu vermeiden. In diesem Vortrag werden die Besonderheiten des Hochvakuums- und Ultrahochvakuums erklärt. Es werden auch die Materialien, Pumpen und Messinstrumente vorgestellt, welche zur Erzeugung und Aufrechterhaltung des Vakuums verwendet werden.

Benötigte Vorkenntnisse: Die Kenntnis von Exponentialzahlen, z.B. der mathematischen Schreibweise „1 mal 10 hoch -9 bzw. 1e-9“ wird vorausgesetzt. Die Kenntnis der Begriffe Atome, Moleküle und Ionen ist vorteilhaft.

Extrafutter für Schüler und Lehrer VI – Was ist eigentlich Masse?

Zeit: Mittwoch, 12:15 – 13:00 Uhr

Referentin: Klaus-Peter Haupt

Alter der TeilnehmerInnen: ab Klasse 9

Kurzbeschreibung:

Was ist eigentlich Masse?

Masse hat zwei Eigenschaften, sie erzeugt Gravitation und sie ist träge. Beides wird in der Schule getrennt behandelt (wenn überhaupt), aber seit Einstein wissen wir, dass Trägheit und Schwere ganz eng zusammenhängen.

Benötigte Vorkenntnisse: keine

CO2-Fresser und Gravity-Car

Zeit: Mittwoch, 12:15 – 13:00 Uhr

Referenten: Annika Peter – SFN: CO2-Fresser; Knud Aust – SFN: Gravity Car 

Alter der TeilnehmerInnen: Egal

Kurzbeschreibung: Die beiden Jungforscher stellen jeweils Ihre Projekte vor, mit denen Sie an verschiedenen Wettbewerben wie Schüler Experimentieren und dem Bundesumweltwettbewerb teilgenommen haben.

Benötigte Vorkenntnisse: Keine

Quantentechnologien

Zeit: Mittwoch, 12:15-13:00 – NUR ONLINE

Referent: Prof. Dr. Kilian Singer – Universität Kassel

Alter der TeilnehmerInnen: alle

Kurzbeschreibung: Wir geben eine Einführung in die spannenden Quantentechnologie-Forschungsfelder in meinem Fachgebiet. Eine Wärmekraftmaschine aus nur einem Atom, Quantenmünzen aus Farbzentren in Diamant und Quantensensoren aus Rydbergatome werden vorgestellt.

Benötigte Vorkenntnisse: Keine

Optische molekulare Sensoren

Zeit: Mittwoch, 11:00 – 11:45 Uhr – NUR ONLINE

Referentin: Kay Rübenstahl – Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung

Alter der TeilnehmerInnen: Oberstufe

Kurzbeschreibung: In diesem Vortrag wird gezeigt, wie mit Hilfe speziell designter Moleküle spezifische Analyten optisch delektiert werden können. Beispielsweise können so Antibiotika in Körperflüssigkeiten, oder umweltschädliche perfluorierte Verbindungen in Abwässern nachgewiesen werden. In diesem Vortrag geht es hauptsächlich um Moleküldesign und wie mit speziell designten molekularen Sensoren spezifische Stoffe erkannt werden können. Dabei werden unter anderem auch verschiedene Spektroskopische Methoden angesprochen.

Benötigte Vorkenntnisse: Chemie Grundkenntnisse (Bohrsches Atommodell, Wasserstoffbrückenbindungen, Polarität) Sehr gut wäre Orbitalmodell (Aber das ist keine Voraussetzung)

Homochiralität im Weltall, oder mögen Aliens auch rechtsdrehende Milchsäure?

Zeit: Mittwoch, 11:00 – 11:45 Uhr

Referent: Dr. Guido W. Fuchs – Universität Kassel

Alter der TeilnehmerInnen: Sek II (Sek I auch möglich)

Kurzbeschreibung: Unser Universum ist riesig. Kaum vorstellbar, dass es nicht auch andere bewohnte Planeten gibt die Leben beherbergen. Was können wir aber aus der Erfahrung unseres irdischen Daseins, und mit hilfe moderner Forschung über mögliche Lebensformen aussagen? Ein zentraler Gesichtpunkt ist das Vorhandensein bestimmter, sogenannter chiraler Moleküle, d.h. Moleküle die strukturbedingt einen bestimmten Drehsinn haben, z.B. rechtsdrehend oder linksdrehend. Wir Menschen können sehr gut rechtsdrehende Milchsäure verdauen, aber alle für unser Leben essentiellen Aminosäuren sind linksdrehend, die meisten Zucker wiederum sind rechtsdrehender Natur. Bestimmte Molekülklassen kommen bei uns auf der Erde fast ausschliesslich in einer chiralen Variante vor. Wir sprechen dann von Homochiralität. Links oder rechts? Welche Chemie können wir in fremden Welten erwarten? Gibt es bei Aliens auch eine Homochiralität, und wenn ja welche? Beobachtungen mit den größten Radioteleskopen der Welt in Kombination mit theoretischen Vorhersagen und Modellen geben uns Informationen über chemische Vorgänge in entfernten Gegenden unseres Kosmos. Astrophysik und -chemie sind dabei die Schlüssel um die Grundlagen möglichen kosmischen Lebens zu erkennen. Die Jagd nach chiralen Molekülen im Kosmos hat bereits begonnen.

Benötigte Vorkenntnisse: Keine