Jugendliche Forscher_innen suchen Lösungen für viele Probleme

Beton drucken

Drei der fast 90 Projekte Jugendlicher aus der halben Welt, die einander kürzlich in Dublin beim diesjährigen, dem 30. EU-Wettbewerb junger Wissenschafter_innen ( EUCYS) trafen, haben sich mit 3D-Druckern beschäftigt. Die Luxemburger Maverick Schmidt und Valentin Ringlet ist es mit ihrem Kollegen Alex Müller (der in Dublin nicht mit dabei war) gelungen, Beton zu drucken. Statt des dünnen „Schnürls“ /Filament) von der Rolle, lassen sie ein Zement-Wasser-Gemisch über einen Schlauch in einen selbst zusammengebauten Drucker. „Es ist unser dritter Prototyp, seit drei Jahren arbeiten wir daran“, berichten die beiden Erstgenannten dem Kinder-KURIER in der RDS-Ausstellungshalle in Dublin-Ballsbridge. „Zuerst war die Mischung zu flüssig, hat also nicht gehalten und ist zerronnen. Da haben wir lange herumexperimentiert.“

Drucken mit Holz

Eines der beiden Projekt-Teams aus Österreich druckt hingegen mit Holzabfällen (zu rund 50 %). Objekte, die Sebastian Leodolter und Axel Huber vom Holztechnikum im Salzburger Kuchl (Österreich) drucken, schauen aufs Erste ähnlich aus wie herkömmliche dreidimensionale Druckprodukte, greifen sich aber anders an und riechen – nach Holz. Genau das ist ihre wissenschaftliche Erfindung. Entsprechend ihrem Schultyp beschäftigten sie sich ausführlich damit, ob das möglich wäre, tüftelten, recherchierten, probierten. „Wir verwenden Holzstaub, Teile die ungefähr einen Zehntelmillimeter groß sind. Die vermengen wir mit Polylactid (PLA wie sie in herkömmlichen 3D-Druckern verwendet werden), erhitzen das Gemisch und gewinnen daraus unser Filament.“

Und dann ging’s ans exate Vermessen und Testen – welche Temperatur, welche Geschwindigkeit usw. „da sind gut zehn bis 15 Kriterien, die zu berücksichtigen sind, damit das Druckprodukt passt“.

Übrigens: „Wir haben einen handelsüblichen sozusagen von der Stange verwendet, also keine Spezialanfertigung.“

Und so „nebenbei“ haben die beiden Schüler damit auch noch was für die Umwelt getan, immerhin erspart ihre Druckmethode die Hälfte an Kunststoff und die wird durch den nachwachsenden Rohstoff Holz ersetzt.

Auf Augenhöhe!

Zwischen einer mordslangen mit fast unzähligen Zahlen in kleinster Schrift bedruckten Papierbahn und vielen Grafiken erklärt Zhang Sijia aus dem chinesischen Jilin (2,7 Millionen Einwohner_innen) ihre Untersuchung über Kommunikationsverhalten zwischen Kindern und Erwachsenen. 25 Elternpaaren hat sie rund zwei Jahre auf Mund und Mimik geschaut, um zu ergründen, wie die Kommunikation mit Konflikten zusammenhängt. Und die Schlussfolgerung gezogen: „Ich will Eltern trainieren, wie sie kommunizieren sollen, um weniger Konflikte entstehen zu lassen.“ Wichtigste Erkenntnis: „Nicht von oben herab reden, sondern auf Augenhöhe!“

Flexible Protektoren

Ein beliebtes Experiment in der Physik sind sogenannte nicht-newtonsche Flüssigkeiten: Speisestärke mit Wasser gemischt, ungefähr im Verhältnis 1:1. Greifst du mit den Fingern in diesen „Gatsch“, sinkst du ein, klopfst du mit der Faust drauf, wird sie zur harten Oberfläche. In größeren Becken kannst du drüber laufen, aber nicht langsam gehen. Im letztgenannten Fall sinkst du eben ein. Diese Eigenschaften hatten es Anna Amelie Fleck (heute 16) aus dem deutschen Fulda angetan. „Ich bin ein Nerd“, charakterisiert sie sich in einem der ersten Sätze im Gespräch mit dem Kinder-KURIER in Dublin. „Das müsste doch ein geniales Material für einen flexiblen Protektor sein“, war ihre Ausgangsüberlegung. Und sie begann zu experimentieren, in welche Hülle sie so ein Material einfüllen könnte. Mit ihrem Enthusiasmus steckte sie ihren vier Jahre älteren Bruder Adrian an. Mit verschiedenen Folien probierte das Duo dies über rund drei Jahre hinweg aus. „Wir mussten aber auch mit der Masse selbst arbeiten, damit sie nicht stockt, aufquillt oder in einer Ecke zusammen­rinnt. So haben wir verschiedene Chemikalien hinzugefügt – so wenig wie möglich, aber so viel wie nötig.“ Das Duo holte nicht nur einen der dreifach vergebenen ersten Plätze, gewann auch Zusatzpreise, sondern „wir sind auch schon im Gespräch mit Firmen und forschen weiter an der wirklich praktischen Verwendung in echten Protektoren.

Kurzes Video von der Versuchsanordnung zum Belastungstest

Blutstopp-Pasta

„Wir lieben beide Biologie und wollen Menschen helfen“, strahlen Laura Mattar (16) und Aghared Elharery (17) aus Minoufia (rund zwei Stunden von Kairo/Ägypten entfernt) und halten dem Reporter Kunststoffgefäße mit bräunlicher zähflüssiger Masse in die Kamera. „Wir haben geforscht, wie kann bei Unfällen vielleicht leicht und schnell Blut gestoppt werden und haben dann diese Notfallpaste entwickelt. Aus dem 3D-Drucker haben sie eine stilisierte Sprühdose für diese Pasta mitgebracht und erzählen davon, dass sie im Labor schon mit diesem Blutstiller gearbeitet haben - „aber nicht an Menschen“, fügen sie noch hinzu.

Dämmplatten aus Abfall

3 Jahre lang forschten, experimentierten und arbeiteten Aybüke Halıcı und Beyza Bayram aus dem türkischen Balıkesir an unterschiedlichen Isolierplattten – gegen Hitze, gegen Lärm, gegen schlechten Geruch. „Im Labor haben wir viele Versuche gemacht und immer mit Abfallmaterial von Holz über Glas bis zu Kunststoff. Vor sich auf dem Tisch ihres Messestandes haben sie Dämmplatten aus den unterschiedlichen Phasen ihrer Forschungs- und Experimentierarbeit.

Erzähl-Roboter

Die Ambivalenz ihrer Entwicklung ist Dayeon Choi aus Seoul (Südkorea) durchaus bewusst, wie sie im Gespräch mit dem Kinder-KURIER zugibt. Aus Stimmerkennung und künstlicher Intelligenz entwickelte sie ein interaktives Erzählsystem für Kinder. Der maschinelle Geschichtenerzähler reagiert auf die Reaktionen des Kindes und lernt weiter. „Stimmt schon, dann schieben Erwachsene das vielleicht ganz auf den Computer ab, aber ich hab an Waisen- oder behinderte Kinder in großen Heimen gedacht, wo das Personal oft nicht genügend Zeit hat, den Kindern Geschichten zu erzählen.“

Kurzes Video zeigt: Das eT-Shirt darf auch nass werden

Öl aus Plastikmüll

Es gibt zu viel Plastikmist auf der Welt, Plastik ist aus Erdöl gemacht. Könnte man nicht aus dem Kunststoffabfall dafür wieder Erdöl machen? Das ist die Idee von Bastien Trupin, Arthur Jan D’Hertog und Nimai Fievez aus Belgien. Nicht allein ihre, so manche Unternehmen arbeiten ebenfalls daran. Und fast zeitgleich wie das Schülertrio aus Belgien in Dublin stellte die OMV in Schwechat ihr Projekt des Ölgewinns aus Plastik vor. Die Jugendlichen präsentierten auch ihre Versuchsanordnung, mit der sie echt experimentiert hatten. „Wir mussten auf 400 Grad erhitzen und haben aus dem Kunststoffmüll mengenmäßig rund 90 Prozent Öl gewonnen.“

Neue Methode Altes zu datieren

Die magnetischen Pole der Erde wandern. Diese bekannte Tatsache versuchte Ittai Eden aus Israel für eine neuartige Methode der Datierung von archäologischen Funden zu verwenden. Der Brand der Mauer von Megiddo konnte mit bisher konventionellen Daten allein nicht erhoben werden, so der jugendliche Forscher. „Wenn wir die bekannten Methoden mit meinem Ansatz des Paläomagnetismus verbinden, können wir das sicher genauer berechnen“, ist der 18-Jährige überzeugt und „will auf jeden Fall weiter forschen“.

Erweitertes Blickfeld nach Computerspiel

Ihre Proband_innen setzen eine Scheibe vor die Augen, eine Art ¾-Kreis. Von der Seite rückt die junge Forscherin, Saliha Imran, Buchstaben entlang der Scheibe von der Höhe des Gesichts immer weiter in Richtung Mitte. Ab wann die untersuchte Person registriert, dass etwas ins Blickfeld gerät, notiert sie ebenso wie jenen Punkt, ab dem die Buchstaben erkannt werden. Die junge Norwegerin untersuchte das sowohl für nur schwarz-weiße als auch für färbige Symbole. Diesen Test führt die nunmehrige Medizinstudentin für ihr Projekt an rund zwei Dutzend Proband_innen durch, nachdem sie sie zuvor ein Computergame spielen ließ, bei dem es auch auf genaues Beobachten geht. In der Kontrollgruppe passierte das ohne vorherigem Computerspiel. Überrascht zeigt sie sich vom Ergebnis ihrer Untersuchung: jene, die am Computer gespielt hatten, bemerkten die Zeichen an der Scheibe im Schnitt früher.

Geniales Speichermedium

Mit DEM Zukunftsspeichermedium – DNA - experimentierten drei Jugendliche, die bei EUCYS 2018 für Frankreich an den Start gegangen sind, aber „nur“ weil  Mihnea Vlad Bojian, Alexandru Liviu Bratosin und Petru Molla eine französische Schule in der rumänischen Hauptstadt Bukarest besuchen. Rumänien hat mittlerweile das entsprechende Abkommen mit der Europäischen Kommission unterzeichnet, ab dem nächsten Jahr sind auch Schulen dieses EU-Mitgliedslandes offiziell beim Bewerb dabei.

Zurück zum von diesem Trio geschaffenen DNA-Laufwerk. Das Innerste von Zellen von Lebewesen ist, so – nicht nur – die drei Schüler, das sicherste, haltbarste und obendrein kleinste Speichermedium der Welt. „Ein Gramm DNA könnte 450 Millionen Terrabyte-Laufwerke ersetzen! Und rund 10 Euro im Jahr kosten!“ Die drei Schüler aus der rumänischen Hauptstadt haben darüber aber nicht nur theoretisiert, sondern zeigen auch ein Praxisbeispiel aus ihrem Projekt: eine sequenzierte DNA eines Bakteriums, das so manche Begrüßung aus dem Speicher abrufen kann.

Der Magnus-Effekt aus Schweden

Malbare Elektronik aus den USA

Via Web ferngesteuerter Labor-Roboter aus Georgien

Mehr Infos

https://www.eucys2018.com/

und für Österreich

www.jugendinnovativ.at

Compliance-Hinweis: Die Berichterstattung über EUCYS konnte nur erfolgen, weil die EU-Kommission die Reise nach Dublin finanziert hat.