Jugend Innovativ 2023 (Teil 7): Die Finalprojekte – samt Platzierungen – in der Kategorie Science.
Von 34 Anmeldungen in der Kategorie Science schafften’s fünf ins Bundesfinale. Hier werden sie vorgestellt.
Fast scheinen Schüler:innen aus der Höheren Lehranstalt für Umwelt und Wirtschaft im niederösterreichischen Yspertal auf den Gewinn der Wissenschaftskategorie abonniert zu sein – zum vierten Mal innerhalb der letzten fünf Ausgaben von Jugend Innovativ ging die Trophäe für Platz 1 an Jugendliche der HLUW. Bisher wenig bis (fast) gar nicht beachtete Schadstoffe im Wasser – um diese Themen kreisten die meisten der siegreichen Arbeiten. 2019 war es Mikroplastik im Süßwasser, speziell in der Ybbs, das Yasemin Gedik und Hannah Schatz, untersuchten (sie besuchten übrigens heuer das Bundesfinale). In diesem Schuljahr widmeten sich Marlies Planegger und Katarina Schmidt sogenannter versteckter Schadstoffe, Trifluoracetat (TFA).
Dabei handle es sich um einen „Sekundärschadstoff“, erklären die beiden Schülerin dem Reporter. Auf die achtet kaum jemand, sie werden kaum untersucht, weil sie „nur“ Abbauprodukt anderer Stoffe (Pestizide, Medikamente, Kühlmittel…) sind – und die Untersuchung kompliziert und teuer ist. Die beiden sind die ersten, die in aufwändigen Untersuchungen Wasserproben – aus dem Wiener Becken, weil das für die Wasserversorgung sehr wichtig ist – genommen und auf TFA untersucht. Dafür mussten sie Partnerinstitute suchen und fanden eines im deutschen Karlsruhe, das darauf spezialisiert ist (Technologiezentrum Wasser).
Wir haben dann Nährlosungen erstellt, um zu beobachten, wie Pflanzen geschädigt werden, wenn die Konzentration von TFA hoch ist. Zwei Schüsseln mit Wasser – einmal mit und einmal ohne diesem „verborgenen“ Schadstoff – standen auf dem Tisch vor dem Stand des Duos in der Jugend-Innovativ-Finalausstellung. Grün die einen, mit bräunlichen Rändern die anderen Wasserpflanzen.
Ein Drittel aller Proben aus der Science-Projekt-Untersuchung wies Konzentrationen von mehr als 1000 Nanogramm pro Liter auf, über 500 ng/l kamen sie alle ist auch der Info auf der JI-Homepage zu entnehmen.
Story über das Projekt der Siegerinnen aus 2019 -> damals noch im Kinder-KURIER
Am ersten Tag des Jugend Innovativ-Finales hat es fallweise am Stand von Karoline Jahn immer wieder „geraucht“. Sie leerte aus einem Spezialbehälter flüssigen Stickstoff in ihre Versuchsanordnung, einem von Dämm-Material umgebenen kleinen Kreislauf. Minus 180,15 Grad Celsius oder 92 Grad Kelvin wie sie zunächst dem Reporter sagt und es dann gleich auf „handelsüblich“ umrechnet. Sinn und Zweck des flüssigen Gemischs, das natürlich bei Zimmertemperatur sofort gasförmig wird, den Nachweis eines Supraleiters, den sie selbst hergestellt hat, vorzuzeigen.
Supraleiter leiten Strom mit praktisch keinem Widerstand weiter und erzeugen damit auch keine Abwärme, Leitungen oder Geräte würden nicht heiß. Für ihre vorwissenschaftliche Arbeit an der Sir-Karl-Popper-Schule für Hochbegabte am Wiedner Gymnasium hat die Schülerin aus Yttrium-, Barium-, Kupfer-Nitrat und Sauerstoff sowie Zitronensäure und Ammonium-Hydroxid bei einem pH-Wert zwischen 6,5 und 7 das Gemisch langsam erhitzt. Im Weiteren musste das Gemisch zwei Mal je 41 Stunden erhitzt und das entstandene Pulver gepresst werden.
Diese dunkle „Tablette“ legte Jahn in den besagten Kreis – und siehe da, der Strom floss und der kleine Metallmagnet, der zuvor auf einem Podest in der Mitte des Ringes gelegen war, hob sich. „Meißner-Ochsenfeld-Effekt“ heiße dieser Test, der nachweist, ob dieses Teil, in dem Fall die „Tablette“ ein Supraleiter ist, erklärt die Jugendliche Kinder I Jugend I Kultur I Und mehr…
Auf die Frage, weshalb sie keine technische Schule gewählt habe, meint die Schülerin, „weil ich nicht nur an Physik und Chemie, sondern auch an Sprachen sehr interessiert bin“ und zählt ihre schulischen Sprachfächer auf: Deutsch, Englisch, Latein, Französisch und Spanisch.
Auch wenn der Riss der sogenannten Achilles-Sehne über den jeweiligen heftigen Schmerz hinaus sogar etwas Sprichwörtliches ist, werden – vielleicht mit Ausnahme dieser kräftigsten Körpersehne dessen „Kollegen“ bisher weniger beachtet. Zumindest ist es recht aufwändig und dauert lange, um (Sport-)Verletzungen von Sehnen zu untersuchen. Theres Resch, Dagmar Müller, Philipp Rolinek, Kathrin Pürstinger und Maria Franek von der Salzburger Höheren Technischen Bundeslehr- und Versuchsanstalt haben Pionierarbeit geleistet.
Die fünf Schüler:innen erdachten und entwickelten – auf Wunsch der Paracelsus Medizinische Privatuniversität (PMU) – ein Verfahren, um Sehnenverletzungen schneller zu finden, um sie danach behandeln zu können. Die Jugendlichen kamen darauf, eine Software zu programmieren, die Bilder von Sehen in Bruchteilen von Sekunden analysiert und deutlich sichtbar darstellt. So ist dann für Medizinier:innen leicht zu erkennen, ob alle Kollagenfasern schön gerade parallel verlaufen oder sich in deren Verlauf Biegungen, Knicke oder gar Risse finden.
„Digital Tendon Scoring Tool“ ist baut auf einer A oder KI auf (artificial oder künstliche intelligence/Intelligenz), die automatisch gescannte Gewebeschnitte analysiert. Noch ist das digitale Sehnen-Bewertungs-Werkzeug in einer frühen Probephase – mit Ratten-Sehnen. „Es muss sozusagen auf Herz und Nieren geprüft werden, wir wollen dranbleiben und es weiterentwickeln bis zur Marktreife“, sagen die Teammitglieder Kinder I Jugend I Kultur I Und mehr… und fügen gleich noch ein, „aber es soll jedenfalls open source (also eine allen zugängliche Software) sein“.
Vom Umstieg auf fleischliche oder fischige Ernährung auf vegetarische oder gar vegane Kost hilft vielen offenbar so etwas wie Ersatzprodukte – von der Form („Würstel“) oder dem Geschmack. Julia Neubauer und Anna Obermair von der höheren technischen Lehranstalt für Lebensmitteltechnologie im oberösterreichischen Wels haben getüftelt und einen Lachsersatz gefunden – den sie der Ehrlichkeit halber „A bogus fish“ (falscher oder gefälschter Fisch) nennen.
„Wir garen Karotten sous vide (lange bei niedrigen Temperaturen) und legen sie dann in eine Marinade ein aus Öl, einem speziellen Räuchersalz, das wir selber kreiert haben, und dazu noch Nori-Algen, Salz und Wasser“, schildert die Erstgenannte und holt mit einem Gäbelchen Kostproben aus einem Glas, das sie auf – natürlich vegane – Brotscheiben legt und Interessierten anbietet.
Das Ganze ist Teil der Produkte der Junior Company, die sie mit Klassenkolleg:innen gegründet haben. „Wir haben auch vegane Hanf-Protein-Cracker.“
Ihre vorwissenschaftliche Arbeit im Vöcklabrucker Gymnasium (OÖ) brachte Sarah Auer ins Bundesfinale von Jugend Innovativ. Sie wächst mit ihrer Familie auf einem kleinen Bauernhof auf „und die Hühner waren am Anfang ganz hektisch, durcheinander. Ich beschäftige mich gern mit Tieren und hab mir gedacht, vielleicht kann Musik sie beruhigen.“ Gedacht – getan. Und genau beobachtet. Mikrophon und Wildtierkamera waren ihre Arbeitsgeräte. Und Systematik ihr Mittel zur Untersuchung. Jeweils zwei Wochen beschallte sie die zwölf Hühner zwischen 6 Uhr früh und 12 Uhr Mittag. Dann einige Tage nicht, um schließlich wieder mit Musikberieselung zu starten – dann mit einer anderen Stilrichtung: Klassische Musik von Anton Bruckner, Singer-Songwriterin Ina Regen sowie die Metal-Band „We Blame the Empire“ war die Auswahl an drei verschiedenen Musikrichtungen, die den Hühnern am Vormittag in den Stall gespielt wurde. „Die Klassik hat ihnen am meisten gutgetan“, fasst die Schülerin Kinder I Jugend I Kultur I Und mehr… das Ergebnis ihrer kleinen (vor)wissenschaftlichen Arbeit zusammen.
