Sexl Physik 8, Schulbuch

| 70 Untersuche, überlege, forsche: Materialphysik 70.1 Verschiedene Forscher/innengruppen beschäftigen sich mit unterschiedlichen Eigenschaften von Materialien . Erkun- dige dich über das Gebiet der Materialphysik und suche ein Beispiel heraus, wo Materialien – je nach Verwendungszweck – produziert und beforscht werden. Beschreibe dieses Gebiet genauer und bereite alleine oder als Gruppenarbeit eine Prä- sentation vor! 70.2 Der Bionic-Tower in Shanghai. Sammle Informationen über den prinzipiellen Zweck des Projekts und dessen Umsetzung. Achte dabei besonders auf die physikali- schen Grundlagen, die bei diesem Projekt eine Rolle spielen. 70.3 Gruppenarbeit: Überlegt euch und diskutiert in eurer Gruppe, welche Eigenschaften Materialien haben müssten, die für z. B. einen Tretroller oder eine künstliche Hand eingesetzt werden. Wie müssten diese beschaffen sein und wie kann man das materialtechnisch erreichen? 70.4 Finde heraus, was einen „geschäumten“ Kaffeebecher von einem „ungeschäumten“ unterscheidet. Welche physika- lischen Eigenschaften spielen dabei eine Rolle und wie werden sie technisch erreicht? 70.5 Was versteht man unter dem Begriff „Intelligente Werk- stoffe“ ? Finde Informationen und präsentiere diese mit konkre- ten Beispielen. 70.6 Haischuppen sind ein weiteres Beispiel, welches man für den technischen Einsatz nutzen möchte. Verschiedene Firmen entwickelten nach dem natürlichen Vorbild Schwimmanzüge oder Folien für die Oberflächen von Flugzeugen, um deren Luft- widerstand zu verringern. Sammle Informationen über die neu- esten Entwicklungen in diesem Bereich. 70.7 Materialwissenschafter/innen interessieren sich für die enorme Haftfähigkeit von Fliegenbeinen , welche es den Tie- ren ermöglicht, sich an Wänden und Decken zu bewegen. For- schungsergebnisse zeigen, dass sich das Fliegenbein mit spa- telförmigen Feinstrukturen an der Spitze von Hafthärchen in einem Zusammenspiel von Neigungswinkel, Kontaktform und Bewegung an die Struktur der Oberfläche anpasst und so für optimale Haftung sorgt. Erkundige dich genauer über diesen Forschungsbereich. In wel- chen Gebieten könnte ihre Anwendung liegen? 70.8 Diskutiert in eurer Klasse, welche Eigenschaften ein Materi- al haben muss, damit es für eine bestimmte Anwendung geeig- net ist und wie man diese Eigenschaften technisch erzielen kann. 70.9 Ein Klettverschluss schließt Jacken, Schuhe oder Taschen. Er stellt praktisch das erste bionische Produkt dar. Wie funktioniert ein Klettverschluss und nach welchem natürli- chen Vorbild wurde er Mitte der 50er Jahre des 20. Jahrhunderts entwickelt? 70.10 Gruppenarbeit: Welche neuen Materialien werden in den Bereichen Medizin, Motorenbau, Bauindustrie und Kommunika- tionstechnik eingesetzt? Stellt für jeden dieser Bereiche einen Überblick zusammen. Die Materialien sollen dabei nach Anwendung und Eigenschaften geordnet sein. 72.1 links: Der geplante Bionic-Tower in Shanghai, Mitte: Bein einer Stu- benfliege im Mikroskop, rechts: Blütenstand einer Klette Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv