Projekte des Forschungscamps in den Herbstferien vom 2.-6. November 2009
Hier finden Sie eine Übersicht über die Projekte, mit welchen sich die Schüler beim vierten Forschungscamp beschäftigt haben. Die Projektbeschreibungen wurden von den Schülern selbst angefertigt!
Aufgrund von Semesterbetrieb konnte diesmal nur eine beschränkte Zahl an Teilnehmern berücksichtigt werden. Der Fokus lag hierbei auf Projekten, die voraussichtlich bei Jugend-Forscht eingereicht werden.
Erstellen einer Wasserbrücke mit destilliertem Wasser |
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| Jeremias Steinbauer | Ignaz-Günther-Gymnasium Rosenheim |
Ich habe an zwei mit destilliertem Wasser gefüllte Bechergläser eine hohe Gleichspannung angelegt und wollte dann eine Brücke zwischen den beiden Behältnissen erzeugen. Zuerst habe ich einen Bandgenerator als Spannungquelle verwendet, doch vermutlich liefert er nicht genug Spannung. Außerdem erzeugt der Bandgenerator nicht genug Strom, wodurch die Spannung ständig wieder zusammenbricht. Am Schluss verwendete ich ein 25kV Netzteil, womit ich eine konstante, aber leicht pulsierende Wasserbrücke von annähernd 3cm erzeugen konnte. Leider reichte die Zeit nicht mehr, um die Eigenschaften dieser Brücke zu suchen. Sicher ist nur, dass durch Hinzugabe von Ionen, die Wasserbrücke zusammenbricht.
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Optimierung und Aufrüstung meines Teslatransformators |
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| Robert Reichert | Ignaz-Günther-Gymnasium Rosenheim |
Im Vorfeld möchte ich erwähnen, dass ich bereits seit zwei Jahren an meinem Teslatransformator arbeite und ihn sowohl als Facharbeit als auch als Jugend-Forscht-Arbeit verwende. Der Teslatransformator ist ein nach seinem Erfinder Nikola Tesla benanntes Gerät, welches - auf dem Phänomen der elektrischen Resonanz beruhend - hochfrequente Wechselströme im dreistelligen Kilovoltbereich generiert. In den fünf Tagen des Schülerforschungscamps habe ich ihn erweitert und optimiert. Zunächst habe ich die neue Sekundärspule, die ich bereits kurz zuvor zu hause gewickelt hatte, mit Epoxidharz beschichtet um die Spule zu isolieren. Allerdings schlug das Harz beim Trocknen Blasen, denen ich mit einem Luftstrom entgegen zu wirken versuchte. Was letztlich dazu geführt hat, dass die Oberfläche der Sekundärspule nun aussieht wie die eines Kometen.
Im Anschluss habe ich noch die Kopfkapazität befestigt und meine - als Primärkondensatoren verwendeten - Folienkondensatoren gegen spannungsfestere Keramikkondensatoren ausgetauscht. Nach dem Abstimmen der beiden Schwingkreise stellte sich leider nach einem Testlauf heraus, dass die Isolation immer noch nicht ausreicht, da Gleitentladungen innerhalb der Sekundärspule beobachtet wurden.
Abgesehen davon habe ich in zwei kleineren Experimenten versucht Kugelblitze zu erzeugen, indem ich die Entladungen des Teslatrafos gezielt in Wasser bzw. in Siliziumoxid einschlagen ließ. Jedoch ohne jeglichen erwünschten Effekt. Meine Vermutung ist, dass die Entladungen einen höheren Stromfluss aufweisen müssten, um die gewünschten Reaktionen hervorzurufen.
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Sputtern von Spiegeln |
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| Andreas Brandl | Gabelsberger Gymnasium Mainburg |
Im Forschungscamp im November stellte ich im Sputterverfahren Aluminiumspiegel her.
Eine kurze Erläuterung zum Sputtern:
Dieses Verfahren wird zur Beschichtung eines Substrats (Glas oder Silizium) mit einer Metallschicht verwendet. Dabei wird in einem Gefäß mit verdünntem Gas (Argongas) eine hohe Gleichspannung (ungefähr 20 kV) zwischen 2 Elektroden angelegt. Auf die Anode wird das Substrat, das zu beschichtende Material, gelegt. Die Kathode ist aus dem Metall das sich später auf dem Substrat befinden soll und wird Target genannt. Die Hochspannung bewirkt nun eine Beschleunigung der im Gefäß vorhandenen schweren Argonionen. Diese treffen mit ihrem vor der Anode erhaltenen Impuls in die Kathode ein (die metallene Elektrode) und schlagen ihrerseits aus ihr Metallatome heraus welche sich nun zur Anode hin bewegen und sich auf dem hier befindlichen Substrat abscheiden.
Meine Aluminiumspiegel wurden somit mithilfe einer Aluminiumanode (Aluminiumtarget) und einem Substrat aus Silizium und auch Glas hergestellt. Die Schichtdicke der Aluminiumschicht ist 100 Nanometer. Die Spiegel sollen in meiner Facharbeit, einem Stickstofflaser, benutzt werden. Hierfür ist die Aluminiumschicht ganz besonders geeignet, da sie ein gutes Reflektionsvermögen für UV-Licht besitzt.
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Sonnenkollektor |
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| Sven Dwulecki | Gymnasium Ernestinum Coburg |
Fortführung der Arbeiten aus dem ESFZ-Forschungscamp vom September 2009.
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Grätzelzelle |
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| Dominik Kerpes | Hanns-Seidel-Gymnasium Hösbach |
Fortführung der Arbeiten aus dem ESFZ-Forschungscamp vom Februar 2009.
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