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Das HZDR auf der Dresdner Lange Nacht der Wissenschaften 2024
„UNITED BY SCIENCE“
Termin: 14. Juni 2024, 17 bis 24 Uhr
Veranstaltungsorte:
- Hochschule für Technik und Wirtschaft, Friedrich-List-Platz 1, 01069 Dresden
- Untertagelabor im Dresdner Felsenkeller, Am Eiswurmlager 12, 01187 Dresden
- Nationales Centrum für Tumorerkrankungen (NCT), Fetscherstraße 74, 01307 Dresden
Webseite: https://www.wissenschaftsnacht-dresden.de/
#Faszination Forschung: MATERIE
Bild: HZDR/André Wirsig
Detektivarbeit mit dem Beschleuniger: Wie lassen sich mit seltenen Atomen Umweltprozesse verfolgen?
Wie funktioniert Datierung über radioaktiven Zerfall? Erfahren Sie, wie man mit chemischer Trennung von Elementen und Messung von seltenen Atomen im Beschleuniger neue Erkenntnisse über Umweltprozesse wie Wasserströmungen und Ablagerungen in Flüssen und Meeren gewinnt.
Anziehende Wissenschaft: Magnetismus zum Anfassen, Staunen und Begreifen
Tauchen Sie ein in die Welt des Magnetismus! Erleben Sie Experimente mit unterschiedlichen magnetischen und supraleitenden Materialien und lassen Sie selber massive Gegenstände schweben.
- Fliegende Pfannen und echte UFOs – Magnetische Kräfte im Gleichgewicht
- Magnetischer Kühlschrank – Voll cool: ein magnetischer Kreislauf
- Hochtemperatur-Supraleiter auf der Halfpipe
Virtuelle Laborführung durch das Hochfeld-Magnetlabor
Kommen Sie mit auf eine virtuelle Führung durch ein Labor, das Materialforschung unter extremen Bedingungen ermöglicht. Unsere neue 3D-Tour lässt Sie glauben, sie stünden in Rossendorf im Labor. Lassen Sie sich von unseren Wissenschaftler*innen erklären, was dort geschieht.
Das Innovation Lab BlitzLab stellt sich vor: Sputtern, Drucken, Blitzen
Das Blitzlab am HZDR widmet sich der ultrakurzen thermischen Behandlung von temperaturempfindlichen Materialien mittels Blitzlampen- und Laserglühverfahren zur Energieeinsparung. Erfahren sie an unserem Experimentierstand über mögliche Anwendungsbereiche unserer innovativen Technologie.
Moiré-Glücksrad
Anhand des Experiments können Besucher*innen selbst den Moiré-Effekt enstehen und wieder verschwinden lassen. Dazu wird mittels Überlagerung von zwei identischen periodischen Mustern ein neues Raster erzeugt, das ganz neue Eigenschaften zeigt. Eine wundersame optische Verdrehung entsteht. Im Alltag wird jeder schon einmal auf Fotografien diesen Effekt gesehen haben. Und wer weiß, vielleicht gelingt es den Besucher*innen das preiswürdige gesuchte Muster zu finden.
2D-Materialien zum Anfassen & Was ist eigentlich ein Fußballmolekül?
Wir zeigen in einem Gloveboxmodell, wie von einem halbleitenden Material (Kristall) einzelne Atomlagen mittels Exfolationtechnik gelöst werden können und welche weiteren Schritte notwendig sind, um daraus ein elektronisches Bauteil herzustellen. Besucher*innen können hier selbst das Arbeiten in einer Glovebox ausprobieren.
Wer möchte, kann sich auch sein eigenes Fußballmolekül basteln!
Das Innovation Lab FlexiSens stellt sich vor: die virtuelle Realität wird magnetisch
Was ist Sputtern? Lassen sich Sensoren auf dünne Folien drucken? Wofür lassen sich Magnetfeldsensoren nutzen? Das Innovation Lab FlexiSens erforscht die Einsatzmöglichkeiten von gedruckten, flexiblen und biologisch abbaubaren Hochleistungs-Magnetfeldsensoren für die Schnittstelle Mensch-Maschine, zum Beispiel zur Steuerung von Robotern. Wir zeigen, wie ultradünne Magnetfeldsensoren berührungslos Dinge ansteuern, wie elastische Magnete tanzen und wie biologisch abbaubare Sensoren und Schaltkreise funktionieren.
Was brennt in der Sonne? Führungen ins Untertagelabor im Dresdner Felsenkeller
Bild: HZDR/Daniel Bemmerer
Führungen 17-23 Uhr | Am Eiswurmlager 12, 01189 Dresden | Stollen VIII und IX
Die Sonne gewinnt ihre Energie durch die extrem langsam, über Milliarden Jahre ablaufende Fusion von Wasserstoff zu Helium. Um diese Prozesse im Labor zu untersuchen, sind Messungen an besonders abgeschirmten Orten notwendig. Der Dresdner Felsenkeller, ehemals Eislager der Felsenkellerbrauerei, ist zurzeit das am besten abgeschirmte Untertagelabor Deutschlands. Das HZDR und die Technische Universität Dresden betreiben in den historischen Stollen VIII und IX – vor kosmischer Strahlung geschützt – einen kleinen Teilchenbeschleuniger, um unter anderem die Prozesse bei der Kernfusion in der Sonne zu untersuchen.
Die Besichtigungen finden von 17 bis 23 Uhr alle 10 Minuten statt.
- Dauer: ca. 30 Minuten
- max. 15 Personen
Die Sonderlinie N6 verkehrt am 14. Juni alle 45 Minuten zwischen den Haltestellen Plauen Nöthnitzer Straße und Felsenkeller.
#Faszination Forschung: ENERGIE
Bild: HZDR/André Wirsig
Alles strahlt – Messarbeiten im Badezimmer
Strahlung ist überall – am Beispiel eines Badezimmers können Messungen selbst getätigt werden. Die Ergebnisse der Messungen werden anhand Bananen äquivalenten anschaulich erklärt. Mitmachstation für jedes Alter.
Alles strahlt – Unsichtbares sichtbar machen
Strahlung ist überall – egal, ob als kosmische Teilchen, die auf die Erde treffen, oder in Form von natürlichen Radionukliden, die sich in Böden, Gesteinen oder der Luft befinden. Wir können Strahlung nicht spüren oder sehen, aber sichtbar machen. Die Nebelkammer zeigt die Spuren elektrisch geladener Teilchen und gibt Auskunft über deren Art und Entstehung.
Induktive Messtechniken – Experimente mit flüssigen Metallen und klitzekleinen Magnetfeldern
Verschiedene Mitmach- und Selbstmach-Experimente laden zum Erfahren von elektromagnetischen Wechselwirkungen ein. Die Wissenschaftler*innen der Arbeitsgruppe „Induktive Messtechniken“ des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf erklären das Phänomen Induktion, wie sie es nutzen, um Kenntnis über Strömungen in flüssigen Metallen zu erlangen, und wieso induktive Messtechniken wichtig für die Energiewende sind.
Ein virtueller Blasenspielplatz
Es sind häufig die kleinen Dinge, die uns in der Wissenschaft Rätsel aufgeben oder deren Verständnis uns große Anstrengungen abverlangt. Ein schönes Beispiel dafür sind Blasen, beispielsweise Luftblasen im Wasser, deren komplexe Physik eine große Herausforderung darstellt. Dabei sind Blasen ein beliebtes und häufig eingesetztes Mittel, um technische Prozesse zu verbessern oder erst zu ermöglichen. Tiefe Einblicke in die ablaufenden Prozesse erlauben numerische Simulationen, wobei dafür die größten Hochleistungsrechner zum Einsatz kommen. Am Stand haben Sie die Möglichkeit, mit den Wissenschaftler*innen über die grundlegende Physik von Gasblasen, Simulationsmethoden und neueste Erkenntnisse zu diskutieren. Als besonderes Highlight können Sie live in eine laufende Simulation eingreifen und durch Veränderung von Simulationsparametern verschiedene Blasenaufstiegsgeschwindigkeiten und -formen erzeugen.
Bild: HZDR/André Wirsig
#Faszination Forschung: GESUNDHEIT
Radiopharmazeutische Krebsforschung – Mit radioaktiven Arzneimitteln den Krebszellen auf der Spur
An unserem Stand erfahren Sie, wie mit Hilfe radioaktiver Arzneimittel Krebs erforscht, diagnostiziert und behandelt wird. Außerdem zeigen wir, wie ein Generator-Modell zur Gewinnung von Radionukliden sowie ein Synthesemodul zur Herstellung radioaktiver Arzneimittel funktioniert. Bei uns können sich Besucher*innen im Pipettieren von Zellkulturmedium mit pH-Indikator probieren und einen Blick durch ein Mikroskop werfen sowie im Lauf gegen die Zeit eine Bleiburg bauen. Stellen Sie sich der Herausforderung!
Experimentieren für Kinder und Jugendliche
Experimentieren und Staunen mit dem Schülerlabor DeltaX
Spektroskopie, Polarisation und Interferenz – wir begeben uns in die erstaunliche Welt des Lichts und entdecken, was physikalisch dahinter steckt.
Kleine Atome ganz groß
Mit unserer begehbaren 3D-Visualisierung kannst du in die Welt der Atome eintauchen. Die Visualisierung basiert auf echten, wissenschaftlichen Daten. Dabei kannst du erfahren, wie wir diese Daten bekommen haben und warum Simulationen für die Forschung so wichtig sind. Außerdem erklären wir, warum selbst die besten Computer der Welt, sogenannte Hochleistungsrechner, bei manchen Aufgaben schlapp werden (und wie unsere Wissenschaftler*innen dennoch eine Lösung finden).
Von Stroh zu Gold? Ressourcen im Abfall – ein Fall für die Biologie
Biomoleküle, Bakterien und andere Mikroorganismen beeinflussen geochemische Prozesse wie die Verwitterung oder Bildung von Gesteinen erheblich. Sie binden an Mineraloberflächen oder wandeln mineralische Bestandteile durch Stoffwechselvorgänge um. Zusammen mit modernen Biotechnologien lassen sich diese Mechanismen auch für die Entwicklung energieeffizienter, umweltfreundlicher und wirtschaftlicher Technologien für die Gewinnung von Wertmetallen aus Reststoffen nutzen. Unsere Wissenschaftler*innen der Abteilung Biotechnologie erläutern dir ihre Verfahren und zeigen dir spielerisch, wie sie an kleinste Rohstoffpartikel gelangen. Du kannst viel ausprobieren und dich durch unser virtuelles Labor bewegen. In einem begleitenden Vortrag erfährst du außerdem, welcher Rohstoffschatz in Leuchtstofflampen schlummert und wie wir an diesen gelangen.
Bubble Hero – Spiele deine eigene Blasenmelodie
Die Effizienz industrieller Prozesse, die komplexe Strömungen aus mehreren Phasen – zum Beispiel Flüssigkeit und Gas – beinhalten, wird durch die Art und Weise bestimmt, wie die verschiedenen Phasen miteinander in Kontakt stehen. Beispiele hierfür finden sich etwa in der chemischen Technik, im Bergbau, in der Medizin, in der Lebensmittelproduktion sowie in der Wasser- und Abwasseraufbereitung. Bei Gas-Flüssigkeits-Systemen besteht eine bewährte Methode zur Intensivierung des Kontakts zwischen den Phasen darin, Gasblasen in einem flüssigen Medium zu dispensieren. Die Effizienz hängt dabei direkt von der Größe der Blasen ab, wobei kleinere Blasen normalerweise eine höhere Effizienz ergeben. Die Erzeugung feiner Bläschen ist jedoch eine Herausforderung. Das aktuelle Experiment basiert auf der Bildung von Blasen durch Modulation in der Gasphase. Wir erklären die Bildung von Blasen anhand eines einfachen und intuitiven praktischen Experiments.
Bild: HZDR/André Wirsig
Sternenspektroskopie: Was das Licht über die Sterne verrät
Aus dem Licht der Sterne lassen sich durch Spektroskopie viele Informationen gewinnen, zum Beispiel über das Alter, die Temperatur, die Zusammensetzung und die Bewegungsrichtung der Sterne. Am Stand der Sternwarte Dresden-Gönnsdorf wird dies mit einfachen Experimenten demonstriert. Zusätzlich kannst du interessante Einblicke in das Weltall gewinnen.
Das Holodeck – Virtual Reality/Augmented Reality in Wissenschaft und Technik
Erkunde verschiedene Virtual Reality und Mixed Reality Techniken und deren Einsatz im Training von Rettungskräften der Feuerwehr und des Rettungsdienstes. Erlebe, wie Rettungskräfte ihre Fähigkeiten durch die Verwendung modernster Techniken immer weiter verbessern können, indem Du selber eine Lageerkundung (Kindergeeignet) oder eine Patientensichtung (nicht Kindergeeignet) ausführst.
Vorträge in der Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (HTWD) | Friedrich-List-Platz 1 | 01069 Dresden
- Die Physik schwarzer Löcher – wissenschaftliche Erkenntnisse über die extremsten Orte des Universums
Dr. Friedemann Queißer
Anhand wichtiger Etappen der Geschichte der Physik geht der Vortrag der Frage nach, wie wir zu unserem heutigen Bild von schwarzen Löchern gelangt sind und welche interessanten physikalischen Eigenschaften diese aufweisen.
- Was Radioaktivität mit Donuts zu tun hat
Dr. Johannes Raff
Radioaktivität wirkt auf verschiedene Weise auf biologische Systeme wie Moleküle, Zellen oder den ganzen Organismus. In dem Vortrag werden die verschiedenen Wirkungsweisen und Wirkorte vorgestellt und welche faszinierenden Maßnahmen es in der Natur zum Schutz vor Strahlenschäden gibt.
- Rohstoffe für die Energiewende – alles kommt vom (Abfall)berge her
Dr. Martin Rudolph
Gerade die Energiewende lässt die Nachfrage nach Kupfer und Co. in die Höhe schnellen. Doch wie lassen sich die Bedarfe decken? Hier braucht es weitere Ansätze, die über Bergbau und Recycling hinausgehen. Dr. Martin Rudolph vom Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) am HZDR erklärt mit anschaulichen Beispielen, wie sich aus Abfall Wertminerale gewinnen lassen.
- Ab ins Klo! Wie aus Abwasser Energie gemacht wird
Dr. Sebastian Reinecke
Das von uns erzeugte Abwasser wird in Kläranlagen von den darin befindlichen Verschmutzungen gereinigt, damit es im Nachgang wieder in den natürlichen Wasserkreislauf fließen kann. Im Kontext von Klimawandel, Wasser-, Energie- und Ressourcenmangel sowie den steigenden Anforderungen an die Gewässerqualität rücken die im Abwasser enthaltenden Energieträger und Wertstoffe sowie der Umgang mit toxischen Ewigkeitschemikalien im bereits gereinigten Wasser immer mehr in den Fokus. Kläranlagen stehen daher vor immer komplexeren Aufgaben der Abwasserreinigung, Wertstoff- und Energierückgewinnung. Diese Thematik wird im Vortrag näher erläutert. Zudem werden die in CLEWATEC laufenden Arbeiten zu Lösungsansätzen vorgestellt. CLEWATEC steht für CLean WAter TEChnology Lab und befasst sich inbesondere mit nachhaltigen Technologien zur flexiblen und energiesparenden Abwasserbehandlung.
- Radiopharmazie – Wie hilft ionisierende Strahlung bei der Diagnostik und Therapie von Krebs?
Ina Kopp
Aufgrund der hohen Komplexität und Variabilität von Tumorerkrankungen gewinnen in der Pharmazie zunehmend Therapiestrategien an Bedeutung, die auf das Krankheitsbild der jeweiligen Patient*innen zugeschnitten sind. Voraussetzung für die Entwicklung einer solchen „individualisierten“ Therapie sind dabei genaue Kenntnisse über die Entstehungsprozesse von Tumorerkrankungen und deren komplizierte Biologie. Besonders bildgebende Verfahren wie die Positronen-Emissions-Tomographie (kurz: PET) oder die Einzelphotonen-Emissionstomographie (kurz: SPECT) sind wichtige Instrumente zur Lokalisation krankhafter Gewebsveränderungen und stellen die Basis für die Anwendung von Radionuklidtherapeutika dar. Wir zeigen, wie am HZDR-Institut für Radiopharmazeutische Krebsforschung die zugrunde liegenden Mechanismen erforscht und radioaktive Substanzen für die gezielte Diagnose und Therapie von Krebserkrankungen entwickelt werden.
- Eignen sich Sterne für eine Fußballmeisterschaft?
Dr. Konrad Schmidt
In Deutschland findet dieses Jahr die Fußballeuropameisterschaft statt. Doch was wäre, wenn der Wettbewerb stattdessen auf einem Stern stattfinden würde? Beispielsweise kann es in Röntgendoppelsternsystemen regelmäßig zu thermonuklearen Explosionen der gesamten Sternoberfläche kommen – für Fußball also ungeeignet. Aber aus deren Beobachtung können Wissenschaftler viel über die Eigenschaften von Neutronensternen und die Verschmelzung von Atomkernen lernen. So führt auch die Umwandlung von Wasserstoff in Helium im Inneren vieler anderer Sterne dazu, dass ihre Oberflächen zu heiß für Fußball sind. Jedoch ermöglicht unsere Sonne dadurch auch das Leben auf der Erde. Die Reaktionen zwischen den Atomkernen können wir zum Beispiel im von TU Dresden und HZDR betriebenen Untertagelabor Felsenkeller Dresden untersuchen.
- Fußball im Sonnensystem
Dr. Frank Bok
Fußball wird rund um die Welt gespielt und begeistert Groß und Klein! Doch wie steht es außerhalb der Erde? Können wir auf anderen Planeten Fußball spielen? Und wenn ja, welche Konsequenzen hätte dies für das Spiel? Unterschiedliche Schwerkraft, Oberflächentemperaturen, Beschaffenheit der Atmosphären und deren Druck sowie Strahlung machen das Spiel dann zu einer echten Herausforderung. Der Vortrag vermittelt spielerisch Informationen zum Sonnensystem und den Eigenschaften der Planeten.
- Die Physik des Fußballs
Dr. Stephan Winnerl
Wie schnell fliegt eigentlich ein Fußball und kann man das mit einfachen Überlegungen vorhersagen? Wie kommt es zum Bananenschuss und zum Flatterball? Verrückte Flugbahnen von Fußbällen sind nach wie vor Gegenstand physikalischer Forschung. In der Präsentation wollen wir der Physik hinter spektakulären Torschüssen, unterstützt durch kleine Freihandversuche, auf die Spur kommen.
- Licht aus für die Nacht – über die Ursachen und Auswirkungen von Lichtverschmutzung
Sicco Bauer (Sternwarte Gönnsdorf)
Seit Jahren nimmt die nächtliche künstliche Beleuchtung und damit die Helligkeit des Nachthimmels zu. Dieses Phänomen wird auch als Lichtverschmutzung bezeichnet. Sie stört dabei nicht nur die Beobachtung des Sternenhimmels, sondern hat auch negativen Einfluss auf die Tier- und Pflanzenwelt sowie auf Menschen. Die Erforschung der Ursachen und Auswirkungen von künstlichem Licht – auch mithilfe von „Citizen Science“, den sogenannten Bürgerwissenschaften – wird immer umfangreicher.
