Spannende Wissenschaftsprojekte von Schüler:innen in der Kategorie Science im 37. Jugend-Innovativ-Bundesfinale; Teil 5.
DIE Stars schlechthin in den zweieinhalb Tagen der Ausstellung der 37 Projekte im Bundesfinale von Jugend Innovativ waren drei, die das offenbar gar nicht so wirklich mitbekommen haben: Ostafrikanische Riesenschnecken (große Achatschnecken). Von fast allen Teams strömten die Teilnehmer:innen, aber auch Besucher:innen zum Stand der Schüler:innen des BRG Schloss Wagrain (Vöcklabruck, Oberösterreich). Betrachteten die eine oder andere, wie sie auf einem kleinen dicken Holzzweig saß, lag, „klebte“ (welche Formulierung wäre da idealerweise angebracht?) und eine Gurkenscheibe raspelte. Oder wollten sich eine der Schnecken auf die eigene Hand setzen (legen?) lassen, um ein Foto davon zu kriegen…
Stress dürfte das den Schnecken nicht verursacht haben, denn keine des Trios zog sich angesichts des Rummels in das eigene Haus zurück. Sie streckten jeweils ihre Fühler sowie die Stielaugen aus und schienen sich neugierig umzuschauen.
Die Schnecken waren natürlich Teil eines Projektes, und zwar in der Kategorie Science. Nein, Jakob Lindenbauer, Laura V. Eitzinger, Jana Haslinger und Katharina Leimer, die stellvertretend ihr größeres Team aus dem Wahlpflichtfach Biologie vertraten, hatten keine wissenschaftlichen Tierversuche mit diesen Weichtieren gemacht. Versuche machten sie mit Mitschüler:innen.
Die Erkenntnis – die schon andere Menschen, die mit tiergestützten Therapien gemacht hatten: Beruhigende Wirkung, also Stress-Verringerung. In einer ersten Klasse ihrer Schule, in der es nach der großen Pause immer große Aufregung gegeben hatte, durften die Kinder jeweils danach in kleinen Gruppen rund fünf Minuten Schnecken betrachten, sie füttern… – und siehe da: „Die Kinder sind schnell runtergekommen.“
Die schon Genannten und ihre Science-Projekt-Kolleg:innen Anna Aslam, Roman Auer, Tamara Demeter, Emanuel Druzić, Isabell Grammlinger, Tabea Hochmeir, Alexander Holzapfel, Jasmin Kahrer, Antonia Kröpfel, Thomas Part und Killian Pouget testeten auch die Wirkung von Schnecken – im Biologiesaal der Schule gibt’s weit mehr – bei einem Mathe-Test.
Neun Mädchen und ebenso viele Buben einer ersten Klasse sollten Rechen-Aufgaben lösen. Die Projekt-Schüler:innen maßen über den Hautleitwert das Schweiß- und damit Stress-Niveau. Einmal ohne, und ein anderes Mal mit vorherigem Kontakt mit den Schneckenriesen, die übrigens noch viel größer werden können als jene Exemplare, die in Wien zu sehen und erleben waren. Einige Minuten Anschauen, füttern, Berühren – und das Stress-Level der Mathe-Prüflinge sank deutlich.
In ihrem Forschungsprojekt arbeiteten die Schüler:innen mit der Uni Salzburg zusammen, um vor ihren Experimenten die richtige Haltung der Tiere zu erlernen.
Apropos Berühren: Sara Ćopic und Paula Mittermayr aus der HTL Leonding (Oberösterreich) arbeiteten und forschten an dünnen Folien als mögliches Interface mit Robotern – sozusagen künstlicher Haut. Gleichsam einer Erweiterung von Touch-Screens. Diese flexiblen Platinen sollen auf Druckstärke und auf bis zu fünf Finger-Berührungen gleichzeitig reagieren können. Vor sich hatten sie verschiedene Stadien der von ihnen entwickelten dünn(st)en Platinen – und eine 3D-gedruckte Hand, auf der eine solche Folie angebracht war. Auf dem Laptop daneben wurde die Reaktion auf die Berührung sichtbar.
Beide, die in ihrem Projekt eng mit der JKU (Johannes-Kepler-Universität) Linz zusammengearbeitet haben, werken nach der nunmehrigen Matura im selben Feld weiter – die Zweitgenannte studiert Medizin-Technik, Erstere beginnt einen ebensolchen Job.
Ein riesiger durchsichtiger Zylinder mit hochtechnischem Innenleben und einer Art Pumpfunktion war am Stand von Josephine Gold, Avid Vormann, Philipp Sponer und Christina Schramböck aus dem TGM (Technologisches GewerbeMuseum) – Schule der Technik (Wien) zu sehen und erleben. Was kompliziert „Advanced Vascular Perfusion Model“ (Erweitertes Gefäßperfusionsmodell; Perfusion: Durchfluss von Flüssigkeiten durch Organe) heißt, ist das weltweit erste Gerät, das die Durchblutung einer menschlichen Hauptschlagader im Bauchbereich simuliert.
Die Forschung und Entwicklung der vier Jugendlichen ist nicht nur ein Ding zur Veranschaulichung, was sich da im Inneren eines menschlichen Körpers abspielt, sondern die Medizin Uni Wien wollte sich so einen Simulator entwickeln und bauen lassen, um genauer erkunden zu können, welche Art von „Stent“ (Gefäß-Prothese) bei einem „abdominale Aortenaneurysma“ (Aussackung der Hauptschlagader im Bauchbereich, die zu einem Riss im Gefäß führen kann) eingesetzt werden sollte. Und solche kommen gar nicht so selten vor.
Das von den Schüler:innen entwickelte hochtechnische Gerät spielt nun die Durchblutung im Bauchbereich nach – und misst alle erforderlichen Daten, damit Ärzt:innen daraus die Erkenntnis ziehen können, welcher Stent in welchem Fall der Geeignete ist.
Ein polnischer Physiker – so die Schüler:innen – habe zwar schon 2018 einen ähnlichen Ansatz verfolgt. „Aber er kam noch auf keine Methodik, die ergeben hätte, welcher Typ von Gefäßprothese nun eingesetzt werden sollte. Daran haben wir aber angeknüpft und weitere Druck- und Durchfluss-messungen in unseren Simulator sowie Kamera-Visualisierungen eingebaut.“
Wie schon im ersten Beitrag zu den diesjährigen Finalprojekten von Jugend Innovativ festgestellt, spielen Überlegungen für Nachhaltigkeit in praktisch allen Kategorien eine (große) Rolle. Robert Palmer und Jan Reischl aus der HTL Braunau (Oberösterreich) forschten an Leiterplatten für Elektronik aus Naturmaterialien. Ihre Eco-Boards, die sie entwickelten, sind aus einem Gemisch aus Holzfasern und Maisstärke. „Wir wollten Platten aus einem kompostierbaren Rohstoff. Damit werden jetzt verwendete seltene Erden frei.“
Das Duo hat vier verschiedene Prototypen entwickelt. „Die Standards wurden überprüft und sind auch Brand-klassizifiert“
Ihr eigenes schulisches Fachgebiet Flugzeugtechnik verknüpften Luca Brandstätter, Daniel Hutterer und Bernhard Gupper von der HTL Eisenstadt mit jenen, die sich mit den natürlichen Fliegern beschäftigen – Forscher:innen in einer Vogelzuchtstation! Sie hatten zuvor schon in der Fachliteratur gefunden, dass vor rund drei Jahrzehnten über neue Flugzeug-Flügelformen – inspiriert von Storchenflügeln – nachgedacht worden war.
Die drei Schüler holten sich Inspirationen der Vogelforscher:innen – und vor allem von deren Objekten; womit sich der Kreis zu den Tierbeobachtungen am Beginn dieses Beitrages schließt. Als optimal erwiesen sich die Formen der Federspitzen von Bartgeiern, die das Trio nun zum Vorbild nahm. Formten verschiedene kleine – insgesamt acht – Flügelmodelle, ließen sie im Windkanal testen. Und bauten jenes mit den besten Ergebnissen dann als brauchbares Modell – inklusiver aller inneren Öffnungen für Kabelkanäle und integrierten LED – 3D gedruckt aus 40 Einzelteilen – in ein kleines Elektro-Flugzeug ein, eine eDA40. Ihre Erfindung im kompliziert genannten Projekt „Research and Development of an Spiroid Winglet fort he eDA40 Aircraft“ haben die Schüler mittlerweile patentieren lassen.
„Wir haben übrigens noch viele weitere Ideen, wie wir noch mehr rausholen und damit noch mehr Energie sparen können“, verraten die drei innovativen Jugendlichen. Einer der Schüler hat sich dafür sogar einen eigenen, viel besseren 3D-Drucker als ihn die Schule hat, für zu Hause besorgt. „Und wir sind jetzt auch schon ziemlich schnell geworden, ein neues Modell kriegen wir in 1½ bis zwei Tagen zusammen; für die Auswertung der Messungen brauchen wir nur mehr eine halbe Stunde“, versprüht das Trio großen weiteren Flug-Tatendrang.
Übrigens: Spoiler, dieses Projekt hat die Science-kategorie gewonnen – ein eigener Beitrag über alle Preisträger:innen erscheint demnächst. Und für die Jury meinte der Kategorie-Vorsitzende Bernhard Koch (Scientific-Coordinator der BoKu – Uni für Bodenkultur -, vom Zentrum für Bio-Ökonomie) unter anderem: „Die Jury beeindruckte besonders die umfassende Analyse und konstruktive Umsetzung des Projektes in diesem ökologisch zukunftsträchtigen attraktiven Marktsegment.“
Wird in den nächsten Tagen fortgesetzt – jeweils ein Teil für alle Finalprojekte der verschiedenen – oben schon genannten – Kategorien. Und letztlich noch einem Teil über die verliehenen Preise.
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… wird im Auftrag des Bundesministeriums für Arbeit und Wirtschaft (BMAW), des Bundesministeriums für Bildung, Wissenschaft und Forschung (BMBWF) sowie des Bundesministeriums für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK) von der Austria Wirtschaftsservice GmbH (aws) abgewickelt.
In diesem Jahr findet der Bewerb zum 37. Mal statt. Bisher haben fast 12.000 Projekt-Teams (15 bis 20 Jahre) teilgenommen.
Der Wettbewerb wird laufend von Workshop-Angeboten sowie Qualifizierungsmaßnahmen (wie Stärkung des Entrepreneurial Spirits, Beratungen zum Innovationsschutz, etc.) für Schülerinnen und Schüler und Lehrerinnen und Lehrer erfolgreich begleitet.
In jeder Kategorie bekommt das erstplatzierte Team 2500 €, für Platz zwei gibt’s 2000 €, auf den 3. Rang entfallen 1500 Euro und die anderen Finalprojekte erhalten je einen Anerkennungspreis in der Höhe von 750 €.
Ab Herbst können – bis 30. November 2024 – neue Projekte in den zu Beginn dieses Beitrages genannten Kategorien angemeldet und in der Folge eingereicht werden.
Aws – Austria Wirtschafts Service – das Jugend Innovativ organisiert bietet darüber hinaus Informations- und Vernetzungs-Veranstaltungen und Coaching an, um Projekte beispielsweise bei Patent-Anmeldungen zu unterstützen oder dabei aus der Idee ein Start-Up zu gründen Inkubator).
