Technik

T1 Bionischer Elefantenrüssel - Zusammenführung von Natur und Technik - Landessieger

Mauritz Fethke,

Athenaeum Stade

Der Elefantenrüssel ist ein wahres Multitalent. Durch die 40.000 gebündelten Muskeln können die Dickhäuter die verschiedensten Gegenstände greifen und flexible Bewegungen ausführen. Außerdem stellt der Rüssel dabei kaum eine Gefahr für den Menschen dar.
Die Bionik beschäftigt sich mit solchen Talenten der Natur und überträgt sie auf technische Prozesse. Durch eine intelligente Pneumatiksteuerung vereint der bionische Elefantenrüssel die gleichen Eigenschaften wie sein biologisches Vorbild. Das Herz des Roboters bildet ein Raspberry Pi, der mit diversen Erweiterungen, Sensoren und Relais vernetzt ist. Ein gewöhnliches IPad dient als manuelle Steuerungseinheit und ermöglicht es dem Menschen, die Bewegungen zu steuern. Eine Kombination aus verschiedenen Sensoren und Kameras realisiert dem Robotersystem ein eigenständiges Agieren und Reagieren. Das Ziel des Projektes ist ein Einsatz als Assistent für den Menschen, wobei auf jegliche Sicherheitsvorkehrungen verzichtet werden soll.

T2 KFCW statt FCKW - der Klimaschrank Für Clevere Wachstumsbedingungen - Landessieger Interdisziplinär

Aron Klimenta und Silas Kömen,

Felix-Klein-Gymnasium Göttingen

Klimaschränke stellen ein unerlässliches Hilfsmittel bei der wissenschaftlichen Arbeit im Umgang mit Pflanzen und Saatgut dar. In ihnen können kontrollierte und konstante Wachstumsbedingungen geschaffen werden. Da der Preis solcher Geräte zumeist im fünfstelligen Bereich liegt, können sich Organisationen mit geringen finanziellen Mitteln solche nicht leisten.
Wir haben in unserem Projekt das Konzept für einen selbst gebauten Klimaschrank entwickelt, realisiert und verbessert. Zu den regelbaren Parametern zählen Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit und CO2-Konzentration. Die Regulierung erfolgt automatisch und wird über einen Mikrocontroller ausgeführt.
20 Die Bedienung ist einfach gestaltet und besteht aus einer Display-Anzeige und einer Fernbedienung. Die Gesamtkosten von unter 400 € zeigen, dass man für präzises Arbeiten nicht zwingend teure Gerätschaften benötigt. Mit diesem Konzept sollen Klimaschränke jungen Forschern und Schulen für ihre Projektarbeit zugänglich gemacht werden.

T3 Luft statt Benzin? Was bewegt unsere Zukunft? - 2. Platz

Melvin Leiß,

Hoffmann-von-Fallersleben-Schule Braunschweig

Luft ist eine allgegenwärtige und quasi nicht endende Ressource. Nicht nur aus Gründen des Umweltschutzes wäre es demnach ideal, wenn Motoren nicht mit Benzin, sondern mit Druckluft betrieben würden. Diese Idee habe ich verfolgt und analog zu einem Benzinmotor einen Druckluftmotor selber aufgebaut, optimiert und charakterisiert. Zudem habe ich den Motor in ein selbstkonstruiertes Dreirad mit passender Übersetzung und Kupplung eingebaut, sodass dieses nun fährt, wenn auch nur langsam.

T4 Mikropositionierung mit Piezo-Motoren - 3. Platz

Christoph Schütze und Sarah Schnöge,

Hölty-Gymnasium Celle

In einer Projektarbeit im Fach Physik haben wir uns im letzten Schuljahr mit der Erzeugung von Ultraschall mittels Piezo-Kristallen beschäftigt. Die Längenausdehnung dieser Kristalle wird auch bei sogenannten Ultraschallmotoren genutzt.
Nachdem wir einen uns zur Verfügung stehenden Ultraschallmotor der Fa. Piezo-Motor ausführlich untersucht hatten, haben wir uns gefragt in welchen kleinsten Schritten dieser bewegt werden kann. Um dies herauszufinden, haben wir eine digitale Ansteuerelektronik entwickelt, die alle nötigen Ansteuersignale für den Motor erzeugt. Um beliebige Motorschrittlängen realisieren zu können, wird unsere Ansteuerelektronik mit Parametern von einem Arduino-Mikrocontroller versorgt. Diese Parameter werden in einem selbst entwickelten Programm berechnet. Mit diesem Software-Hardware-Codesign haben wir nun kleinste Motorschritte von 80 nm realisiert.


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