Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit LEGO® & Co. die Photonik erforschen

06.04.2016

Vom Do-it-Yourself -Laserinterferometer bis zum eigenen Optiklabor: BMBF fördert Open Research & Education Projekt „myphotonics“ der Universität Osnabrück und der Fachhochschule Südwestfalen.

Experimente zur Messung von Laserleistung, Wellenlänge und Kohärenz auf Basis von Lego®-Bausteinen? Wie das funktioniert zeigt seit 2013 der Fachbereich Physik der Universität Osnabrück unter der Leitung des Experimentalphysikers Prof. Dr. Mirco Imlau in dem Projekt „myphotonics“.


Interferenzmuster erzeugt mit einem Michelson-Interferometer aus LEGO®-Bausteinen. Bild: VDI Technologiezentrum GmbH

VDI Technologiezentrum GmbH

Das Projekt startete mit einem Michelson-Interferometer in der Osnabrücker Forschungsgruppe durch Felix Lager und Stefan Klompmaker. Bis auf den Laser und die zugehörigen Optiken besteht der Aufbau des Interferometers komplett aus LEGO®-Steinen.

Das besondere an dem Projekt: Die Kosten für das Interferometer belaufen sich auf weniger als 150 Euro und sind somit fast um den Faktor 20 geringer als bei professionellen Systemen. So werden diese vormals zu kostspieligen Laboraufbauten auch für den Unterricht in Schulen und im Studium ermöglicht.

„Der Do-it-yourself-Gedanke macht das Projekt zu etwas ganz Besonderem“, so Felix Lager. Das Projekt richtet sich insbesondere an Schüler, die schon in der Aufbauphase involviert sein sollen. Die aktive Mitarbeit steigert die Motivation und führt infolgedessen zu einer massiven Lerneffektsteigerung.

Im Rahmen ihrer Masterarbeit haben Felix Lager und Stefan Klompmaker eine Vergleichsstudie an einem Gymnasium mit jeweils zwei Grund- und Leistungskursen durchgeführt. Die Studie zeigt, dass bei gleicher Unterrichtszeit ein Grundkurs mit einem solchen Experiment bessere Leistungen erbringen kann, als ein Leistungskurs mit professioneller Ausstattung.

Mit dem Aufbau des Laserinterferometers aus den weltbekannten Plastik-Steinchen konnte das Team vom Fachbereich Physik der Universität Osnabrück nachweisen, dass kleinste Längenunterschiede, die beispielsweise bei der thermischen Ausdehnung auftreten, gemessen werden können. Mittlerweile können die Intensitätsänderungen im Interferometer auch mit einem eigens entwickelten Vier-Kanal-Photodiodenverstärker erfasst werden.

myphotonics - next level

Anfang März 2016 ist nun ein vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördertes Projekt gestartet, das die Idee von myphotonics auf eine nächste Ebene hebt. In den nächsten drei Jahren soll hierfür das myphotonics-Projekt um die Baukastenplattformen fischertechnik®, Arduino und 3D-Druck erweitert werden. Damit sollen in dieser Zeit die Lern- und Ausbildungseffekte der Idee für die Bereiche Open Innovation, Open Education und Open Research in der Photonik erforscht und ausgeweitet werden.

Gegen Projektende soll dann schließlich ein vollständiges Do-it-Yourself-Optiklabor einschließlich photometrischer Komponenten entstehen und als Open Source Hardware zur Verfügung gestellt werden. Ziel des Projektes ist die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses im Bereich der Optik & Photonik durch Einsatz kostengünstiger und verbreiteter Open Source Hardware Komponenten – dies ist insbesondere für das Lernen und Lehren im außerschulischen Bereich, aber auch für Maker von großem Interesse.

Das myphotonics-Projekt (Projekttitel: vom Baukastensystem zum Do-It-Yourself Optiklabor - myphotonics) ist als erstes Projekt im Rahmen der BMBF-Förderinitiative „Open Photonik“ gestartet. Es wird vom BMBF bis voraussichtlich Ende Februar 2019 mit rund 720.000 Euro finanziert. Projektpartner sind neben dem Fachbereich Physik der Universität Osnabrück (unter der Leitung von Prof. Dr. Imlau) die Forschungsgruppe von Prof. Dr. Dirk Berben der Fachhochschule Südwestfalen, die über umfangreiche Kompetenzen in den Bereichen Elektro- und Messtechnik sowie Informatik verfügt.

Weitere Informationen:

http://www.myphotonics.eu Erste Anleitungen für Komponenten und Experimente sowie Bauteilelisten auf der myphotonics-Homepage
http://www.photonikforschung.de Das Informationsportal des BMBF für Photonik Forschung in Deutschland
http://www.photonik-campus.de Die Nachwuchsseite der deutschen Photonik-Branche

Daniela Metz | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Berichte zu: Aufbauphase BMBF Bildung und Forschung Interferometer LEGO® Open Open Innovation Photonik VDI

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht 31,5 Millionen Euro für Forschungsinstitute der Innovationsallianz Baden-Württemberg (InnBW)
20.04.2018 | Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg

nachricht Der Herr der Magnetfelder: EU verleiht HZDR-Forscher begehrte Forschungsförderung in Millionenhöhe
12.04.2018 | Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Event News

Invitation to the upcoming "Current Topics in Bioinformatics: Big Data in Genomics and Medicine"

13.04.2018 | Event News

Unique scope of UV LED technologies and applications presented in Berlin: ICULTA-2018

12.04.2018 | Event News

IWOLIA: A conference bringing together German Industrie 4.0 and French Industrie du Futur

09.04.2018 | Event News

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics