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Girls' Day - Mädchen-Zukunftstag

  • Datum: 26.04.2018
  • Ort: Max-Planck-Institut für Eisenforschung GmbH
  • Gastgeber: Max-Planck-Institut für Eisenforschung GmbH
  • Kontakt: k.huebel@mpie.de

Du hast die Wahl zwischen fünf verschiedenen Angeboten am Max-Planck-Institut für Eisenforschung:

Ein Tag als Konstrukteurin für die Nano/Mikromechanik

Strukturen in der Nanotechnologie sind so klein, dass sie mit Hilfe von Lichtmikroskopen nicht mehr zu erkennen sind. Daher muss man sogenannte Elektronenmikroskope benutzen. Doch wie verhalten sich diese Strukturen unter Belastung? Um diese Frage zu klären kombinieren unsere Wissenschaftler hochauflösende Elektronenmikroskope mit miniaturisierten mechanischen Prüfapparaturen. An deinem Tag als Konstrukteurin für die Nano/Mikromechanik wirst du eine sogenannte 3-Punkt-Biegeapparatur bauen. Was gibt es bei der Konstruktion von Miniatur- Prüfapparaturen zu beachten? Welche Werkzeuge stehen für die Konstruktion zur Verfügung? Wie kann man schnell und kostengünstig einen Prototyp erstellen? Alle diese Fragen wirst Du am Ende des Tages beantworten können.

Ein Tag als Forscherin mit 3D-Druckern

3D-Drucker werden immer günstiger und sind in immer mehr Haushalten zu finden. Doch wie funktioniert ein 3D-Drucker, der anstatt Kunststoffdrähten Metallpulver verarbeitet? In dem nicht Temperaturen von 200°C herrschen sondern mehrere tausend Grad? Und mit dem man nicht kleine Plastikspielzeuge ausdrucken kann, sondern Bauteile, die in Flugzeugen, Raketen und medizinischen Implantaten verwendet werden? Solche Maschinen bezeichnet man nicht als 3D-Drucker, sondern als Anlagen zur Additiven Fertigung. Obwohl die Unterschiede zwischen den verschiedenen Gerätearten groß sind, haben sie auch viel gemeinsam: komplizierte Bauteile „wachsen“ Linie für Linie und Schicht für Schicht heran. An deinem Tag als Forscherin mit 3D-Druckern erfährst du wie man am Computer Modelle erstellt, sie an den 3D-Drucker übermittelt und den Druck steuert. Du erfährst auch was dabei alles schief gehen kann! Wir schauen uns ausgedruckte Bauteile aus dem Heim-3D-Drucker und aus der Additiven Fertigungsanlage unter dem Lichtmikroskop an und erforschen den schichtweisen Aufbau der Materialien. Anhand von Beispielen aus unserer Forschung zu Leichtmetallen und Superlegierungen aus dem Flugzeugbau erfährst du welche Schwierigkeiten Forscher überwinden müssen, die Metalle, die vor vielen Jahrzehnten entwickelt wurden, fit für den 3D-Drucker zu machen.

Ein Tag als Materialprüferin

Analysiere die mechanischen Eigenschaften von verschiedenen Materialien in der Größenordnung von wenigen Mikro- beziehungsweise Nanometern! Bereits seit dem Mittelalter war die Untersuchung von Materialeigenschaften von Interesse. Es ist im Zuge der zunehmenden Industrialisierung immer bedeutender geworden qualitativ hochwertige metallische Materialien zu entwickeln, besonders auf Grund immer wachsender Ansprüche an die Werkstoffe. Um Materialien zu charakterisieren und die Einsatzgebiete zu prüfen und zu bestimmen bedarf es einer genaueren Analyse ihrer mechanischen Eigenschaften. Mit Hilfe von speziellen Analysemethoden wirst Du die Materialien auf ihre Eignung prüfen!

Ein Tag als Nanoforscherin

Entwicklungen aus der Nanotechnologie haben viele Bereiche unseres Lebens erfasst. So gibt es z.B. in Handys aber auch in Sonnencremes Bestandteile, die eine Größe von wenigen Nanometern (1 millionstel Millimeter!) besitzen. Aber wie kann man sich solche kleinen Bestandteile anschauen? Mit Hilfe von Lichtmikroskopen gelingt dies nicht mehr, stattdessen muss man auf sogenannte Elektronenmikroskope zurückgreifen. An deinem Tag als Nanoforscherin wirst du lernen, wie ein solches Mikroskop funktioniert und wie man es verwenden kann. Du wirst den Aufbau von verschiedenen Materialien erforschen und sehen, dass man viel von der Natur abschauen kann. So kommen in der Natur Nanostrukturen vor, die perfekt auf die Umgebung oder bestimmte Eigenschaften abgestimmt sind. In der Nanoforschung nutzt man solche Erkenntnisse, um bessere Werkstoffe zu entwickeln oder neue Strukturen für Anwendungen, wie z.B. für Solarzellen zu finden.

Ein Tag als Physikochemikerin

Ganz und gar nicht oberflächlich: Wie eine Physikochemikerin Grenzflächen untersucht. Oberflächen bestimmen unseren Alltag. Ob es um das Rosten von Metallen, die Farbe von Gegenständen, oder die Batterien in unseren mobilen Geräten geht. In diesen und vielen anderen Bereichen sind die Eigenschaften der Materialoberflächen entscheidend für die Funktion. In der Abteilung Grenzflächenchemie und Oberflächentechnik manipulieren und untersuchen wir gezielt diese Eigenschaften. An deinem Tag als Oberflächenforscherin, wirst du unterschiedliche Metalle untersuchen und auch selbst eine Schicht aus Metall herstellen, die nur wenige Mikrometer dick ist. Du wirst mit einem professionellen Ellipsometer die Dicke solcher Schichten exakt bestimmen. An unserem Schulungsspektrometer kannst du dann selber Licht in seine Bestandteile zerlegen und damit verschiedene Oberflächen, optische Gläser oder Lichtquellen untersuchen. Dazu kannst du gerne eine Taschenlampe, eine 3D Brille aus dem Kino oder farbige Gläser und Sonnenbrillen mitbringen.

 
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