Von sehr kleinen Dingen mit großer Oberfläche – Nanowissenschaften an der JLU

In einem etwa zweistündigen Vortrag werden Einblicke in die Welt der Nanostrukturen gegeben, welche bereits in einer Vielzahl an Bauelementen Anwendung finden. Der Vortrag richtet sich an interessierte Schülerinnen und Schüler der Mittel- oder Oberstufe und hat das Ziel, aktuelle Aktivitäten am Zentrum für Materialforschung im Bereich der Nanowissenschaften vorzustellen und über das Studium der Materialwissenschaften an der JLU zu informieren.

Im ersten Teil des Vortrags wird erläutert, was man unter Nanostrukturen versteht. Der Fokus liegt hierbei auf Nanostrukturen mit einem hohe Oberflächen-zu-Volumen Verhältnis, und es wird aufgezeigt, in welchen Bereichen der Halbleiter- und Energietechnologien diese eingesetzt werden. Anschließend wird erläutert, wie die große Oberfläche die Eigenschaften der Materialien beeinflussen kann und welche Möglichkeiten sich daraus ergeben.  
Im zweiten Teil werden Nanostrukturen vorgestellt, welche Gegenstand der aktuellen Forschungsaktivitäten am Zentrum für Materialforschung sind. Insbesondere werden neuartige Strategien aufgezeigt, um die Eigenschaften der Nanostrukturen für Anwendungen weiter zu optimieren oder neue Anwendungsbereiche zu eröffnen. Die Schülerinnen und Schüler gewinnen dadurch einen Überblick über den spannenden und vielfältigen Aufgabenbereich von Materialwissenschaftlerinnen und Materialwissenschaftlern für die Entwicklung von Zukunftstechnologien.

Gegen Ende der Präsentation erhalten die Schülerinnen und Schüler Informationen über das Studium der Materialwissenschaft in Gießen. Dabei werden neben den Voraussetzungen für ein Studium auch die vielfältigen und interessanten Berufsperspektiven nach dem Abschluss thematisiert. Es können Fragen gestellt werden, und es bleibt Zeit, sich mit dem Vortragenden auszutauschen.

Mittelstufe und Oberstufe (insbesondere Leistungskurse Chemie/Physik)

Anknüpfungsmöglichkeiten an das hessische Kerncurriculum Gymnasiale Oberstufe:

• Physik - Qualifikationsphase, Themenfelder Q1.4 (Bewegung von Ladungen in Feldern in technischen Anwendungen); Q3.1 (Eigenschaften von Quantenobjekten); Q4.3 (Festkörperphysik)
• Chemie - Einführungsphase, Themenfeld E.5 (Mobile Energiewandler)
• Chemie - Qualifikationsphase, Themenfelder Q3.1 (Chemische Gleichgewichte und ihre Einstellung); Q3.3 (Redoxgleichgewichte); Q4.6 (Katalyse in Natur und Technik)