In der Mensa können müde und hungrige Gäste eine Pause machen. (Foto: Knobloch)
Von Louisa Knobloch, MZ
Chemie ist zum Anschauen, Hören, Riechen und Schmecken
Eigentlich sind die Besucher im vollbesetzten Hörsaal H44 vorgewarnt. dennoch gibt es vereinzelte überraschte Aufschreie, als das erzeugte Gas mit einem lauten Pfeifen verbrennt. Die Knallgasprobe war erfolgreich, bei dem erzeugten Gas handelt es sich also um Wasserstoff. Es wird bei der Reaktion von Aluminium mit wässriger Natronlauge freigesetzt – also beispielsweise, wenn man zuhause Rohrreiniger in Wasser auflöst.
Es sind vor allem Experimente mit Bezug zum Alltag, die Prof. Dr. Arno Pfitzer und seine drei Helfer in ihrer Showvorlesung demonstrieren. Etwa, wie man Kochsalz (NaCl) aus elementarem Natrium und Chlor selbst herstellen kann. Zunächst wird das Natrium im Reaktionsrohr aus Plexiglas mit dem Bunsenbrenner aufgeschmolzen, dann wird das Chlorgas hineingeleitet. Da bei der Reaktion viel Energie frei wird, beginnt das Rohr, gelb zu leuchten. Das Publikum ist begeistert, aber in den ersten Reihen bringt der intensive Chlorgeruch die Zuschauer zum Husten. „Ist das giftig?“, fragt jemand. „In größeren Mengen schon...“, sagt Pfitzer – rasch wird gelüftet.
Ebenso wie die Natriumchloridsynthese wirkt auch ein anderes Experiment viel besser, wenn die Hörsaalbeleuchtung aus ist: Die Chemiker erzeugen Fluoreszenzfarbstoffe, wie sie in Leuchtstäben enthalten sind. Dann demonstrieren sie die funktionsweise eines Superabsorbers, der große Mengen an Wasser aufnehmen kann, ohne es wieder abzugeben. Bekanntestes Anwendungsobjekt: Windeln.
Dass sich Schallwellen in Gasen je nach deren Dichte unterschiedlich schnell ausbreiten, wird im Selbstversuch demonstriert: Die Micky-Maus-Stimme, die man durch Einatmen von Helium bekommt, dürfte vielen geläufig sein – die dumpfe, gepresste Stimme nach der Inhalation von Schwefelhexafluorid, das eine fünfmal höhere Dichte hat als Luft, wohl eher nicht.
Bei LITTLEtech lernen Vorschulkinder, wie das Prinzip eines Feuerlöschers funktioniert. (Foto: Knobloch)
Mit dem Begriff Latentwärmespeicher können die meisten Besucher nichts anfangen – die Taschenwärmer, deren flüssiger Inhalt erstarrt und dabei Wärme abgibt, kennen sie aber. Die Chemiker zeigen, wie eine übersättigte Natriumacetatlösung beim Ausgießen zu einem weißen Turm erstarrt – und das wärmende Ergebnis darf natürlich angefasst werden.
Rein in die Kittel
Bevor die Besucher das Laserlabor der Fakultät für Physik betreten dürfen, müssen sie sich erst einmal umziehen Kittel und Haarnetz sind hier Pflicht. Die Laser erzeugen sehr kurze Lichtpulse im Femtosekundenbereich. „Indem wir sehr kurze, sehr intensive Pulse in eine Probe schicken, können wir sehr schnelle Prozesse beobachten“, erklärt Dr. Jörg Mertins.
Die Forscher untersuchen mit dem Laser bestimmte Materialien, um neue Eigenschaften zu finden. Die benötigten Proben werden ebenfalls an der Fakultät hergestellt, etwa mittels Molekularstrahlepitaxie. Das ist ein Verfahren, um auf einem Substrat dünne kristalline Strukturen zu erzeugen, etwa von Galliumarsenid. „Die Herstellung ist nur unter qualitativ hochwertigem Vakuum möglich, damit die Atome von der Quelle genau dort hinfliegen, wo sie hinsollen“, erklärt Mertins. Die Qualität der Proben kann man mit einem Elektronenmikroskop überprüfen – dann steht dem Einsatz im Laserlabor nichts mehr im Weg.
Wie funktioniert ein Feuerlöscher
Ein Teelicht schwimmt in dem mit Wasser gefüllten Übertopf. Klemens wirft eine Brausetablette hinein – fasziniert beobachten die Kinder, wie es sprudelt und nach kurzer Zeit die Flamme erlischt. „In der Tablette ist etwas drin, das aufsteigt und dem Feuer den Sauerstoff wegnimmt“, erklärt Andi vom Projektbüro Junge Hochschule, der das kleine Experiment betreut. Das Gas, das aufsteigt, ist Kohlenstoffdioxid (CO) – es ist auch in vielen Feuerlöschern enthalten.
In der Mikrosystemtechnik können die Besucher einen Blick in den Reinraum werfen. (Foto: Knobloch)
15 kleine Forscher im Vorschulalter dürfen bei LITTLEtech eine Stunde lang an drei Stationen experimentieren, danach sind die Grundschulkinder dran. Beide Veranstaltungen waren schnell ausgebucht. Die Versuche sind Auszüge aus einem Technikkasten mit 27 Experimenten, den die Hochschule zusammen mit Infineon Regensburg entwickelt und an mehrere Kindergärten verteilt hat, um schon die Jüngsten an naturwissenschaftliche Phänomene heranzuführen.
Hinter den Kulissen der Großküche
So eine Wissenschaftsnacht kann ganz schön hungrig machen – und durstig. In der Mensa der Universität können die Besucher eine Verschnaufpause einlegen und sich mit Garnelen- oder Hähnchenspießen auf Gemüse und Reis, Himbeerfromage und Sekt mit Rosenblütensirup stärken. Zu den Gästen gehören auch Karin und ihre 15-jährige Tochter Julia. „Es hat uns interessiert, mal so eine Großküche anzuschauen“, sagt Karin. Auch mal ein paar Minuten zu sitzen, schadet bei so viel Programm nicht. Lange verweilen Mutter und Tochter aber nicht in der Mensa – um 21 Uhr lockt die Experimentalvorlesung bei den Chemikern.
Küchenleiter Alexander Schuster beantwortet unterdessen die Fragen einer weiteren Besuchergruppe. Rund 6000 Essen werden während des Semesters pro Tag in der Mensa ausgegeben, etwa 40 Leute arbeiten dann hier. Wie viele Gäste erwartet er zur Nacht der Wissenschaft? Genau wisse man das nicht, so Schuster. „Wir sind vorbereitet, aber lassen uns überraschen.“
Kunstwerke aus Licht
Nebel wabert über den Hörsaalboden. Wo sonst Studenten Physikvorlesungen hören, dröhnt nun Musik. Im Takt zucken blaue, rote oder grüne Lichtstrahlen durch den Saal, bilden Tunnel und Wellen und tauchen die Gesichter der Zuschauer in viele Farben. Die Lasershows, die Erich Hans stündlich im Hörsaal H36 zeigt, sind gut besucht – die ersten sechs Reihen sind jedoch mit Absperrband versehen und bleiben frei. Da Laser aufgrund ihrer Intensität gefährlich für die Augen der Zuschauer sein können, sind zehn Meter Sicherheitsabstand erforderlich.
Die Lasershow fasziniert die Besucher. (Foto: Lex)
Zwischen den Shows (Foto: Lex) erklärt Erich Hans Wissenswertes zum Thema Laser und zeigt kleine Experimente. Hält man etwa einen grünen Luftballon, in dem sich ein roter Luftballon befindet, in einen grünen Laserstrahl, platzt nur der Rote. Wer selbst eine Lasershow programmieren möchte, braucht viel Geduld: Pro verwendetem Projektor und pro Minute Show muss man mindestens eine Stunde einplanen, erklärt Hans.
Einblicke in den Reinraum
Der Weg vom Infostand der Fakultät Allgemeinwissenschaften und Mikrosystemtechnik zu den Laboren führt über Gänge, Treppen und Rampen. „Ganz schön verwinkelt hier“, sagt eine Besucherin zu Prof. Dr. Helmut Hummel. Der führt die Gruppe zuerst zum Reinraumlabor, das jedoch nur vom Besuchergang aus durch Scheiben betrachtet werden kann. „Das ist das aufwändigste Labor, das wir an der Hochschule haben“, erklärt Hummel. „Jedes Gerät hier drin kostet etwa so viel wie ein Einfamilienhaus.“
Die Wissenschaftler arbeiten hier an Chiptechnologie. Um die benötigten kleinen Strukturen auf einen Siliziumwafer zu bekommen, wird die Fotolithografie genutzt. Dabei wird auf den Wafer zunächst eine lichtempfindliche Schicht aufgetragen, strukturiert und dann mit Ätzverfahren in die darunter liegende Schicht übertragen. Das gelbe Licht im Labor verhindert eine ungewollte Belichtung.
Im nächsten Labor erläutert Prof. Dr. Ernst Wild das Rasterelektronenmikroskop. Dabei tastet ein gebündelter Elektronenstrahl die Oberfläche einer Probe ab. Mit diesem Geräten ist eine bis zu 100000-fache Vergrößerung möglich. Wild zeigt den Besuchern die überraschend stacheligen Pollen eines Gänseblümchens und die Facettenaugen und Flügel einer Fliege.
Im Sensorik-Applikationszentrum demonstriert Markus Graf die Gesichtserkennungssoftware, die er im Rahmen seiner Masterarbeit entwickelt. Sie erkennt ein Gesicht und kann es einer Person in der Datenbank zuordnen – die Software könnte also als Zutrittssystem eingesetzt werden.
