Nanotechnologie -
Schriftliche Hausarbeit von Sebastian Reuß

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   Inhalt und Relevanz der Arbeit
 

Die Nanotechnologie wird stark gefördert und ihr wird wissenschaftlich und kommerziell eine sehr große Bedeutung beigemessen. Nanotechnologie begegnet uns fast täglich: im Deodorant, das mit Silbernanopartikeln angereichert ist, durch kleinste elektronische Bauteile in Computern, über Stoffe, die fett- und wasserabweisend sind oder im medizinischen Bereich. Aufgrund der Möglichkeiten und Gefahren ist es wichtig, junge Leute für das Thema Nanotechnologie zu sensibilisieren, um einer fehlgeleiteten Entwicklung, Missbrauch sowie hysterischer Angst und Abneigung gegenüber dieser neuen, vielversprechenden Technologieform vorzubeugen.

Herr Reuß zeigt in seiner Schriftlichen Hausarbeit „Nanotechnologie im Schulunterricht am Beispiel Rastertunnelmikroskopie und Ferrofluid“ Möglichkeiten auf, die Nanotechnologie im Physikunterricht zu thematisieren.
Im ersten Teil wird eine Auswahl der bestehenden didaktischen Informationsangebote und Unterrichtsmaterialien zur Nanotechnologie eingehend betrachtet. Dazu gehören Nanoboxen für Schulen, Schulbesuche außerschulischer Einrichtungen und Internetangebote.
Im zweiten Teil werden die fachlichen Grundlagen des Rastertunnelmikroskops ausführlich und verständlich dargelegt. Für ein vorhandenes, selbst gebautes Rastertunnelmikroskop wurde eine auch für Schüler sehr gut einsetzbare Ätzeinrichtung zur Herstellung von Messspitzen für dieses Mikroskop konstruiert.
Im dritten Teil wurde am Beispiel von Ferrofluiden aufgezeigt, dass es durchaus möglich ist, auch Schülern fundiertes Hintergrundwissen und physikalische Grundlagen zu diesem Thema zu vermitteln. Verschiedene Herstellungsverfahren wurden ausprobiert und eine eigene Variante erarbeitet.

Herr Reuß erhielt für diese Arbeit 2012 den Röntgen-Studienpreis der Fakultät für Physik und Astronomie der Universität Würzburg.

 
   Download als pdf
 
Die vollständige schriftliche Hausarbeit [Download als pdf, 4 MB]
 
   Vorausgehende Facharbeit
 
Diese Hausarbeit baut im Kapitel "Rastertunnelmikroskopie" auf die Facharbeit von Jonas Dittmann auf, die dieser als Schüler am Franken-Landschulheim Schloss Gaibach bei Dr. Stephan Lück angefertigt hat.
 
Die vollständige Facharbeit:
 
[Download als pdf, 1,7 MB]
 
Diese Facharbeit verwendet wiederum Ideen, die veröffentlicht sind in:
C. Zaum: "Rastertunnelmikroskop im Eigenbau - Ein technisches Abenteuer" - In: Mikrokosmos 96, 354 (2006)
 
   Bilder
 
Selbst konstruierte Ätzeinrichtung
für das Rastertunnelmikroskop
Messergebnis bei einer DVD
mit dem Rastertunnelmikroskop
   
Rosensweig-Instabilitäten
am selbst hergestellten Ferrofluid
Rosensweig-Instabilitäten
beim Ferrofluid
  
 

| Prof. Dr. Thomas Wilhelm, Institut für Didaktik der Physik, Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Str. 1, 60438 Frankfurt am Main |
| vorher: Didaktik der Physik, Universität Augsburg |
| ehemals: Lehrstuhl für Physik und ihre Didaktik, Universität Würzburg |
 
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