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Am Mittwoch und Donnerstag, dem 5.7. und 6.7.2017, besuchten 19 interessierte Schülerinnen und Schüler des AvH zusammen mit Frau Stapf und Herrn Baier das Agnes-Pockels-SchülerInnen-Labor der TU Braunschweig, um sich dort unter der Leitung von Juniorprofessor Dr. Timm Wilke mit Nanotechnologie zu beschäftigen.

Das Konzept dieser „summerschool“ wurde mit unseren Schülern erstmals durchgeführt und findet auch Eingang in die Masterarbeit von zwei Lehramtsstudenten aus dem Arbeitskreis von Juniorprofessor Wilke.

Bereits am Dienstagnachmittag traf sich die Gruppe im AvH zu einer einführenden Vorbesprechung, um ihr Vorwissen durch einen Pre-Test zu checken und mit einer Internetrecherche zum Thema UV-Filtersysteme in Sonnencremes in die Thematik einzusteigen. Dabei fanden die Schüler unterschiedliche Quellen, die die Gefährlichkeit von Nanopartikeln sehr unterschiedlich darstellten.

Ausgehend von dieser Fragestellung ging es am Mittwochmorgen mit dem Bus nach Braunschweig und nach dem Einchecken in die Jugendherberge sofort ins Schülerlabor, wo die Schüler zunächst aus verschiedenen Sonnencremes die Nanopartikel isolierten und nachwiesen und deren Partikelgröße durch Auswertung von Messergebnissen bestimmten. Dabei konnte gezeigt werden, dass die NanopartikeI nicht durch eine unverletzte Haut in den Körper eindringen können und dementsprechend bedenkenlos verwendet werden können. Interessant ist dabei, dass in Sonnencremes aus Europa fast ausschließlich Titandioxid-Nanopartikel als UV-Filtersysteme verwendet werden, während in amerikanischen und australischen Sonnencremes fast immer Zinkoxid-Nanopartikel enthalten sind.

Am nächsten Tag wurden dann weitere Untersuchungen zu Nanopartikeln angestellt, u.a. wurde durch Fluoreszenz nach Bestrahlung mit UV-Licht gezeigt, wie  tief Nanopartikel in eine Radieschenprobe eindringen können. Besonders beeindrucken war den Nanopartikeln beim Wachsen zuzusehen. Hierzu wurden Zinkoxid-Nanopartikel synthetisiert, die je nach Partikelgröße zwischen 2 nm und 8 nm eine unterschiedliche Fluoreszenz zeigen und aus kalter Lösung langsam von kleinen zu großen Partikeln wachsen und dabei ihre Fluoreszenz verändern.

Ein zweiter Schwerpunkt war die Synthese von nanostrukturierten Oberflächen aus Silica (Siliciumdioxid), das z.B. als Rieselhilfe in Speisesalz Anwendung findet. Dabei haben 10g Silica die Oberfläche von einem Fußballfeld. Anschließend wurden die Eigenschaften dieses Materials z.B. bei der Adsorption von Farbstoffen oder Alkoholdämpfen getestet.

Die Schüler erlebten zwei sehr intensive Labortage, bei denen sie alle Versuche selbst durchführen durften und motiviert durch die sehr freundliche Betreuung von Juniorprofessor Dr. Timm Wilke und seinen Assistenten fast ohne Pause durchexperimentierten. In den zusammenführenden Theorieteilen wurden die Versuchsergebnisse sehr verständlich erklärt und die Schüler stellten in der lockeren Atmosphäre viele Fragen, u. a. auch zum Chemiestudium und zum Werdegang des Professors und seiner Assistenten, so dass am Ende die meisten Fragen zu Nanopartikeln im abschließenden Post-Test beantwortet werden konnten.

Frank Baier