Nanotechnologie in der Schule - Prof. Dr. Thomas Wilhelm

3.2 Unterrichtsmaterialien
Beim Experiment „Brandschutz“ wird mit Hilfe der Sprühflasche „Brandschutz“ eine
Flüssigkeit auf Papier aufgetragen. Bei Erwärmung des Papiers mit einer Flamme
bildet sich Stickstoffgas, so dass das Papier nicht brennt.
Ein weiteres funktionelles Anwendungsgebiet von Nanotechnologie ist die Erhöhung
der elektrischen Leitfähigkeit durch Indiumzinnoxid. Die Durchführung dieses Ver-
suches ist mit Hilfe des mitgelieferten Demoglases mit dieser speziellen Beschich-
tung möglich. Durch Einbauen dieser Glasplatte in einen Stromkreis kann man einen
Stromfluss messen.
3. Einsatz von Titandioxid in der Nanotechnologie
Hierzu findet man eine Halbkugel, die mit Titandioxid beschichtet ist. Man kann
eine Änderung der Farbe der Kugel in Abhängigkeit des Betrachtungswinkels fest-
stellen. Ein weiterer Versuch zeigt die Entfärbung eines Farbstoffes, der durch die
Verwendung von Titandioxid beschleunigt wird.
4. Ferrofluide
Mit dem mitgelieferten Ferrofluid können die Rosensweig-Instabilitäten, die entste-
hen, wenn man ein externes magnetisches Feld an das Fluid annähert, demonstriert
werden. Weiterhin kann die Änderung der „virtuellen Dichte“ des Ferrofluides bei
Anlegen eines Magnetfelds veranschaulicht werden.
5. Nanoskalige Gold-Kolloide
Als Einführung wird ein Versuch zum Tyndall-Effekt, d.h. der Streuung von Licht am
submikroskopischen Schwebeteilchen, gezeigt. Dieser kann zum Nachweis verwendet
werden, dass sich in einer Lösung mikroskopisch kleine Teilchen der Größenordnung
des sichtbaren Lichts befinden. In einem weiteren Versuch wird mit Hilfe der sog.
Citratmethode nanoskaliges Gold hergestellt. Nach einer gewissen Zeit färbt sich die
Goldlösung rubinrot. Beim Schwangerschaftstest macht man sich die lichtabsorbie-
rende Eigenschaft von Goldnanopartikeln zum Nachweis von Biomolekülen zu Nutze.
6. Formgedächtnis-Effekt
Auch ist ein Versuch zum Formgedächtnis-Effekt mitgeliefert. Dieser funktioniert je-
doch weder mit Nanopartikeln noch mit Nano-Schichten. Lediglich die Bewegung
eines Memory-Metalls beruht auf einer Bewegung in der Nanometer-Ebene. So kann
man eine Büroklammer aus NITINOL, eine Verbindung aus Nickel und Titan, be-
liebig verbiegen. Wenn man diese anschließend zeitnah erwärmt, springt der Draht
wieder in seine ursprüngliche Form zurück.
17