Vom Neandertaler zum Homo Plastikus
Sonntag, 27. Oktober, 11 – 16 Uhr, ETH Hönggerberg, Gebäude HCI, Vladimir-Prelog-Weg 10, Zürich
Seit Anbeginn hat der Mensch die Rohstoffe der Natur verwendet. Heute produziert er im grossen Stil eigene Materialien. Plastik, Beton, Asphalt, so weit das Auge reicht. Welche Stoffe schaden, welche nützen uns? Welche genialen Materialien leben und reparieren sich selbst?
Die Vorträge wurden aufgezeichnet und sind auf unserem externe Seite Youtube-Kanal abrufbar.
Stoffe, die Geschichte schreiben
HCI, Raum G3, 11.00 – 11.45 Uhr
Metalle, Halbleiter, Gläser oder Kunststoffe: Materialien sind in unserem Leben allgegenwärtig. Es gibt sie schon so lange, wie es Menschen auf der Erde gibt. Ganze Epochen wurden nach ihnen benannt. Sie bilden die Grundlage für den technischen Fortschritt, etwa in der Medizin, oder speichern Energie. Sie tragen aber auch zu Umweltverschmutzung und Klimawandel bei. Dies wirft unweigerlich Fragen auf. Welche Stoffe werden die Welt in Zukunft verändern? Werden Materialien in der Lage sein, einige unserer grössten Probleme zu lösen?
Markus Niederberger ist ETH-Professor für Multifunktionale Materialien.
> Für Erwachsene, ohne Anmeldung
Tausendsassa Holz
HCI, Raum G3, 12.00 – 12.45 Uhr
Viele kennen Holz zum Feuern, als Bodenbelag oder Baumaterial. Der Rohstoff ist äusserst vielseitig. Wie wird er feuerfest, antimikrobiell, magnetisch oder wasserabweisend? Gibt es bald elektrischleitfähiges Holz? Die aus Holz gewonnene Nanozellulose kann so verändert werden, dass sie Öl aufsaugt. Welche Einsatzmöglichkeiten bieten solche Erfindungen? Zellulose steckt in vielen Materialien. Zu was dient sie in Orangensaft, Kleidern oder Beton? Was ist künftig denkbar?
Tanja Zimmermann ist ETH-Professorin für Materialwissenschaften und Chefin der Empa.
> Für Erwachsene, ohne Anmeldung
Vom Abfall zum Wertstoff
HCI, Raum J7, 12.00 – 12.45 Uhr
Viele wertvolle Materialien landen achtlos entsorgt in der Limmat. Während des Züri Fäschts führte der Fluss umso mehr davon. Über 500 Gegenstände wurden gezählt – deutlich mehr als in der Vorwoche. Die Daten stammen von einer solargetriebenen Kamera, die Informationen zu Menge und Art des Abfalls liefert. Der aus dem Fluss geborgene Unrat wurde anschliessend von einem Roboter analysiert und sortiert. Dieses System soll künftig weltweit in Flüssen angewendet werden, um eine Verschmutzung der Meere zu verhindern. Erfahren Sie ausserdem, wie verwertbarer Müll mit KI-gestützten Methoden effizient verarbeitet wird.
Adrian Ensmenger ist Leiter des ETH-Projekts Autonomous River Cleanup sowie Co-Founder des Start-ups UpCircle.
> Für Erwachsene, ohne Anmeldung
PFAS: das ewige Gift
HCI, Raum G3, 13.00 – 13.45 Uhr
Sie heissen «ewige Chemikalien»: per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen. Die künstlich hergestellten Stoffe werden im grossen Stil eingesetzt für Alltagsprodukte von Teflonpfannen bis zu Outdoorkleidung und Kontaktlinsen. Mittlerweile sind sie überall: in Fischen, Eiern, Trinkwasser oder unserem Blut. Und sie gehen nicht mehr weg. PFAS reichern sich im menschlichen Körper an und verursachen zum Beispiel Krebs. In der Schweiz sind Böden, Flüsse und Seen kontaminiert und auch das Grundwasser. Die EU will PFAS verbieten, die Industrie wehrt sich. Warum? Wie können wir auf diese Stoffe verzichten?
Martin Scheringer ist Professor für Umweltchemie und ETH-Dozent.
> Für Erwachsene, ohne Anmeldung
Spielen mit Defekten
HCI, Raum G3, 14.00 – 14.45 Uhr
Schnell ist es passiert – eine Tasse fällt zu Boden, ein Autoreifen platzt, das Handydisplay ist zerkratzt. Kleine Malheure sind im Alltag höchst mühsam, zeitaufwändig und teuer zu reparieren. Aber ist es auch denkbar, dass sich die Materialien selbst heilen? Oft zeigt die Natur, wie es geht: Wenn etwa ein Baum verletzt wird, verschliesst Harz die Wunde. Erfahren Sie, wie Selbstheilungsprinzipien auch bei Keramiken, Metall oder Kunststoff angewendet werden.
Ralph Spolenak ist ETH-Professor für Nanometallurgie.
> Für Erwachsene, ohne Anmeldung
Plastik: Fluch und Segen
HCI, Raum G3, 15.00 – 15.45 Uhr
Kunststoff erleichtert unseren Alltag seit Mitte des 20. Jahrhunderts erheblich. Leider gelangt er als Müll oft in die Umwelt, etwa in Flüsse und Böden. Das umfasst Mikro- und Makroplastik sowie Reifenabrieb. Auch Littering trägt dazu bei! Pro Jahr gelangen ca. 1,5 Kilo Kunststoff pro Schweizerin in die Umwelt. Der grösste Teil dieser Menge verbleibt in der Schweiz, der Rest wird durch Flüsse in die Nachbarländer gespült. Was ist toxisch am Plastik? Ist Bio-Plastik die Lösung?
David Mennekes ist ETH-Forscher für Umweltchemie.
> Für Erwachsene, ohne Anmeldung
Von farbigen Klingen und schwimmendem Stahl
Start HCI, E-Stock um 11, 12, 13, 14 und 15 Uhr
Ein Taschenmesser, das beim Abstumpfen seine Farbe ändert. Stahl, der dank spezieller 3D-Drucktechnik schwimmt. Oder ein Aerogel mit der Oberfläche von zwei Tennisplätzen, das nur 1 Gramm wiegt. Staunen Sie in einer Ausstellung über diese Exponate. Lernen Sie neue Materialien kennen und besuchen Sie zwei Labore. In der Gruppe für «Weiche Materialien und Grenzflächen» werden kleinste Bausteine für neue Materialien geschaffen und gemessen. Die Wissenschaftler des Labors «Magnetismus und Grenzflächen» verwenden ein Rastertunnelmikroskop, um Atome zu manipulieren oder künstliche Strukturen Atom für Atom aufzubauen.
Departement Materialwissenschaft
> Dauer 45 Minuten, ab 12 Jahren
Der schwebende Wagen
HCI, G-Stock, 11 – 16 Uhr
Ein roter Wagen flitzt auf einer schmalen Bahn vorbei, nimmt Kurven und Loopings. Die Augen kommen kaum nach, man fragt sich: Schwebt er wirklich? Ja, das macht er! Der Wagen enthält einen Supraleiter, der über Magneten zu schweben beginnt. Das Gefährt muss dafür aber mit flüssigem Stickstoff auf circa minus 200 Grad Celsius abgekühlt werden. Der knallige Flitzer ist dadurch fast keiner Reibung ausgesetzt und kann äusserst energiesparend fahren.
Levitationsbahn des ETH-Wanderzirkus Physik
Ultrakalt und superschnell!
HCI, G-Stock, 11 – 16 Uhr
Supraleitende Materialien sind besondere Stoffe, die bei sehr niedrigen Temperaturen keinen elektrischen Widerstand aufweisen. Dadurch können sie Strom ohne Energieverlust leiten. Ein Supraleiter-Plättchen schwebt über einem Magneten, wenn es vorher stark abgekühlt wurde. Das Phänomen zeigt, wie der Supraleiter Magnetfelder aus seinem Inneren verdrängt. Diese einzigartigen
Eigenschaften machen das Material ideal für Anwendungen etwa in der Magnetresonanztomographie oder am CERN. Erleben Sie diesen faszinierenden Vorgang live in unseren Experimenten.
ETH-Wanderzirkus Physik
Schlagen erlaubt
HCI, G-Stock, 11 – 16 Uhr
Oobleck besteht aus gewöhnlichen Küchenzutaten, verhält sich aber seltsam. Das Gemisch aus Stärke und Wasser ist weder fest noch flüssig. Aus der offenen Hand fliesst es herunter, durch einen Händedruck wird es fest. Einen See aus Oobleck könnte ein Mensch überqueren, indem er schnell darüberrennt. Nur stehen bleiben darf er nicht, sonst versinkt er. Was passiert, wenn wir fest auf die beige Masse schlagen oder sanft unsere Hand darauflegen? Probieren Sie es aus und erfahren Sie, warum die Eigenschaften von Oobleck für verschiedene Stoffe wichtig sind, unter anderem für nachhaltigen Beton.
ETH-Labor für weiche Materialien und Grenzflächen
Mit Mais gegen die Plastikflut
Start HCI, Raum G2 um 11, 12, 14, 15 Uhr
Bananenschalen, Algen oder Mais – die meisten von uns denken dabei an Essen. Doch diese nachwachsenden Rohstoffe haben noch viel mehr Potenzial: Sie dienen als Material für Plastiksäcke, Kaffeebecher oder Take-away-Besteck. Diese umweltfreundlichere Alternative nennt man Biokunststoff oder Bioplastik. Aber nicht jeder Biokunststoff ist auch biologisch abbaubar. Wir erforschen seine Eigenschaften mit verschiedenen Materialproben. Kannst du erraten, aus welchem natürlichen Rohstoff sie stammen? Und wie umweltfreundlich sind sie tatsächlich?
Le-Wan Tran ist Kulturvermittlerin und ETH-Architektin.
> Dauer 45 Minuten, 13 – 17 Jahre
Studieninfo Materialwissenschaft
Frag Karin!
HCI, E-Stock, 11 – 16 Uhr
Karin Fischer studiert im Master.
«Praktische Arbeiten im Labor oder in der Werkstatt gefallen mir besonders! Das Durchführen einer Destillation oder das Bauen eines Zeppelins haben meinen Bachelor ebenso bereichert wie das Zusammensein mit meinen Mitstudierenden.»
Kindervorlesung (ab 7 Jahren, keine Erwachsenen)
Von Zahnpasta, Ketchup und Pudding
HCI, Raum J7, 11 Uhr und 13 Uhr
Nehmen wir Wasser in die Hand, fliesst es weg, ein Stein bleibt liegen. Klar, das Wasser ist flüssig und der Stein fest. Aber ist der Unterschied immer so eindeutig? Was ist mit Zahnpasta? Wir quetschen sie aus der Tube und danach bleibt sie als Röllchen liegen. Zahnpasta gehört wie Ketchup und Pudding zu ganz besonderen Stoffen. Je nachdem, was wir mit ihnen machen, verhalten sie sich wie das Wasser oder wie der Stein. Lass dich überraschen, was sie noch alles können.
Lucio Isa ist ETH-Professor für weiche Materialien und Grenzflächen.
> Dauer 45 Minuten, keine Anmeldung
Werkstatt (5 – 6 Jahre)
Lass bunte Kugeln rollen!
HCI, Räume F2 + F8 um 11, 12, 14, 15 Uhr
Globine springt aufgeregt durch ihr Baumhaus. Heute kommen ihre Freunde zu Besuch. Damit der Tag unvergesslich wird, will sie eine Überraschung vorbereiten. Nur was? Spass soll es machen und spannend sein, gar nicht so einfach. Plötzlich fällt Globines Blick auf eine bunte Murmel auf dem Boden. Und sie hat einen Geistesblitz: eine Kugelbahn! Wir machen es wie Globine und bauen gemeinsam eine Anlage. Kullern die Kugeln gemütlich oder sausen sie los? Und wie wird die Bahn aussehen?
> Dauer 45 Minuten
Atelier (7 – 9 Jahre)
Wem gehört der Fingerabdruck?
HCI, Räume E2 + E8 um 11, 12, 14, 15 Uhr
Hast du schon mal deine Hand auf eine frisch geputzte Fensterscheibe gedrückt? Das ist keine gute Idee. Du hinterlässt verräterische Spuren. Die Flecken deiner Fingerabdrücke sind auf dem Glas deutlich zu sehen. Und sie zeigen, zu wem die Hand gehört. Aber was macht unsere Fingerabdrücke einzigartig? Und wie können wir sie für einen Vergleich von der Scheibe nehmen? Entdeckst du sie nur auf Glas oder auch auf Plastik oder Holz? Als Detektivinnen und Detektive begeben wir uns mit Lupe und Pulver auf die Suche.
> Dauer 45 Minuten
Studio (10 – 12 Jahre)
Galvani und die Fliege im Wasserglas
HCI, Raum J8 um 11, 12, 14, 15 Uhr
Kieselsteine im Schuh und Fliegen im Wasserglas haben eines gemeinsam: Jeder will sie möglichst schnell loswerden. Die Fliege können wir herausfischen. Die Steine einzeln herauszupicken, ist schon aufwändiger. Wie sieht es aus, wenn wir Reis mit Linsen mischen, Wasser mit Zucker oder Nägel mit Kies? Sieb, Magnete und sogar Strom – wir probieren aus, wie sich Mischungen in ihre Bestandteile zerlegen lassen. Wusstest du, dass durch Trennen auch Neues entstehen kann? Und was hat der Naturforscher Luigi Galvani mit Schmuckstücken zu tun?
> Dauer 45 Minuten
