Technik ist der Einsatz von wissenschaftlichen Kenntnissen zur Entwicklung von Werkzeugen, Maschinen und Verfahren, die das menschliche Leben verbessern und zur Problemlösung beitragen. Sie umfasst eine breite Palette von Bereichen, von Elektronik und Informationstechnologie bis hin zu Maschinenbau. Technik ermöglicht uns, komplexe Aufgaben effizienter zu bewältigen und eröffnet neue Möglichkeiten in Kommunikation, Medizin, Transport und vielen anderen Bereichen. Sie spielt eine zentrale Rolle in unserer modernen Gesellschaft und treibt kontinuierlich Innovation und Fortschritt voran. Durch Technik können wir unsere Fähigkeiten erweitern und die Welt um uns herum gestalten und verbessern.
Von den atemberaubenden Bildern der tiefsten Galaxien, die Teleskope einfangen, bis hin zu selbst fahrenden Autos, die uns sicherer und effizienter durch den Verkehr bringen – Technik entfacht unsere Neugier und zeigt uns ständig neue Wunder. Sie eröffnet uns unendliche Möglichkeiten, löst Probleme, die uns seit Jahrhunderten plagen, und bringt uns dazu, groß zu denken.
WOW!
Quantencomputer sind superleistungsfähige Computer, die auf dem Prinzip der Quantenmechanik basieren. Anders als normale Computer, die Informationen in Bits speichern (0 oder 1), verwenden Quantencomputer Qubits, welche gleichzeitig 0 und 1 sein können. Dadurch können Quantencomputer extrem komplexe Berechnungen viel schneller durchführen und haben das Potenzial, Probleme zu lösen, die für herkömmliche Computer unmöglich sind. Hierzu zählt beispielsweise die schnelle Entschlüsselung von Daten oder die Simulation von Molekülen für neue Medikamente. Zwar steht die Quantentechnologie noch am Anfang ihrer Entwicklung, sie könnte zukünftig jedoch die Technologie und Wissenschaft erheblich vorantreiben.
Experiment „elektrisch und magnetisch“
Für dieses Experiment benötigst du:
- einen Eisennagel (ca. 10 cm)
- dünnen isolierten Kupferdraht (ca. 1 Meter)
- eine AA-Batterie
- Büroklammern
Wickele den Kupferdraht gleichmäßig um den Eisennagel, lasse an beiden Enden des Drahts ca. 10 cm frei. Entferne die Isolierung von den Enden des Drahts. Verbinde ein Ende des Drahts mit einem Pol der Batterie und das andere Ende mit dem anderen Pol. Der Nagel wird zu einem Elektromagneten und kann Büroklammern anziehen, solange der Draht mit der Batterie verbunden ist.
Warum ist das so? Wenn elektrischer Strom durch einen Draht fließt, entsteht ein kreisförmiges Magnetfeld um den Draht. Wird der Draht zu einer Spule gewickelt, addieren sich die Magnetfelder der einzelnen Drahtwindungen, was zu einem verstärkten Magnetfeld innerhalb der Spule führt. Normalerweise sind die kleinen magnetischen Teile in einem Eisennagel zufällig ausgerichtet, sodass das Material insgesamt nicht magnetisch ist. Wenn der Nagel jedoch in die Spule gelegt wird und der Strom durch die Spule fließt, richtet das von der Spule erzeugte Magnetfeld die Teilchen im Nagel aus. Dies bewirkt, dass der Nagel selbst magnetisch wird.
Experiment „Kartoffelbatterie“
Für dieses Experiment benötigst du:
- eine Kartoffel (du kannst auch eine Zitronen oder einen Apfel verwenden)
- eine Kupfermünze
- einen verzinkten Nagel oder einen Zinkstreifen
- Kupferdraht
- einen Kopfhörer mit Klinkenanschluss oder ein Spannungsmessgerät
Stecke die Kupfermünze und den verzinkten Nagel in die Kartoffel. Beide müssen noch ein Stück aus der Kartoffel heraus ragen und dürfen sich nicht berühren! Verbinde die Kupfermünze und den verzinkten Nagel jeweils mit einem Stück Kupferdraht. Wickle das eine Ende um den Klinkenstecker des Kopfhörers, sodass die Spitze frei bleibt (nicht über die schwarze Markierung hinaus). Wenn du nun mit dem anderen Drahtstück die Spitze des Klingenkabels berührst, wird ein Knacken mit Kopfhörer zuhören sein. Dieses weist darauf hin, dass zwischen den Drähten elektrischer Strom fließt. Du kannst, wenn vorhanden, auch ein Multimeter verwenden um die anliegende Spannung zwischen den Drahtenden zu messen. Entsorge die Kartoffel nach deinem Versuch, sie ist durch die Verteilung der Metallionen nicht mehr zum Verzehr geeignet!
Warum ist das so? Zink und Kupfer sind unterschiedlich edle Metalle. Dies führt dazu, dass die Zinkatome ihre Elektronen weniger fest an sich binden als Kupferatome und das Zink die Elektronen an das Kupfer abgibt. Der Saft der Kartoffel wirkt dabei als Elektrolytlösung, durch welche die Elektronen vom Zink zum Kupfer "wandern", wodurch ein Plus- und ein Minuspol entsteht. Dieser Elektronenfluss ist nichts anderes als Strom, der in deinem Kopfhörer als Knacken zu hören ist. Eine Kartoffel wirkt damit wie eine Batterie mit sehr wenig elektrischer Spannung. Willst du eine höhere Spannung erzeugen, musst du mehrere Kartoffeln miteinander in einer Reihe verbinden. Dadurch addieren sich die elektrischen Spannungen der Kartoffeln, was sogar genügend Strom sein kann, um eine LED (auf Polung achten!) zum Leuchten zu bringen!
Technische Aufbauten werden mit dem richtige Equipment noch aufregender! Neugierig geworden? Schaue auf unserer Anbieterseite nach passenden Angeboten für dich!