Geförderte Projekte 2020

Bei der Gartenarbeit mit Pflanzen wird oftmals dreidimensional gebogener Draht verwendet, bei Obstbauklammern, Bodenankern und Tomatenhaken. Die klassische Büroklammer ist ein einfacheres, zweidimensionales Objekt. Die Schüler/innen am Schülerforschungszentrum Xenoplex setzen den Drahtbiegeautomaten mit einem Arduino als Steuereinheit und mit Fischertechnik-Bauteilen um. Das Preisgeld von LABS for CHIPS wird für Materialien und Schrittmotoren zum Führen und Biegen des Drahtes verwendet.

Vierteilige Kurse führen Jugendliche in die Grundlagen der Elektrizität und technischer Geräte ein. Acht Teilnehmer/innen starten mit Strom, Spannung und Experimenten, lernen erneuerbare Energien kennen und diskutieren darüber. Den Schritt zu programmierbaren Haushaltsgeräten machen die Jugendlichen mit dem Mikrocontroller Arduino oder einem Roboter und lernen dabei Sensoren und das Programmieren kennen. LABS for CHIPS übernimmt die Anschaffung von Robotern und Arduinos für insgesamt vier Kurse.

Aufgrund der COVID-19-Pandemie konnte das Projekt in 2020 nicht abgeschlossen werden.

In der Schul-AG des Gymnasiums Athenaeum in Stade wurde bereits ein Experimental-Aufbau zur Bestimmung von Fliehkräften in Abhängigkeit von Masse, Radius und Geschwindigkeit realisiert. Er soll in diesem Jahr verfeinert werden und damit teures kommerzielles Equipment überflüssig machen. ESP32-Module mit integriertem Bluetooth erleichtern die Messwertaufnahme und die geplante, neue Schrittmotorsteuerung lässt sich genauer programmieren. Die Steuerung und Messung erfolgen über eine selbstprogrammierte App. Mit dem LABS for CHIPS-Preisgeld stockt die Robotik-AG ihren Etat auf, um elektronische Bauteile und andere Materialien wie geeignete 360°-Servomotoren anzuschaffen.

Eine erste Form der Digitaluhr bestand aus sog. Nixie-Röhren, die jeweils Glühfäden für die Ziffern 0 bis 9 enthalten. Vier oder sechs Nixie-Röhren nebeneinander zeigten die Uhrzeit an, bevor es LED-Sieben-Segment-Anzeigen oder gar Bildschirme gab. Auch heute sind Bastelprojekte mit diesen Uhren wegen ihres schönen Aussehens und der Beherrschbarkeit der elektronischen Schaltung sehr beliebt. Für Jugendliche sind sie wegen der notwendigen Hochspannung eher ungeeignet. In diesem LABS for CHIPS-Projekt der Makerspace Heidelberg wird der optische Effekt mit in Acrylglasscheiben gefrästen Ziffern erzielt, die von unten beleuchtet werden. LABS for CHIPS finanziert die Verbrauchsmaterialien für diesen neuen Ansatz.

Die Elektronik-AG des Marie-Curie-Gymnasiums in Kirchzarten wird für den naturwissenschaftlich-technischen Unterricht ein computergestütztes Messwerterfassungssystem entwickeln. Dazu wird der gängige Mikrocontroller ESP32 genutzt, an den sich verschiedene Sensoren und Aktoren einbinden lassen. Im Zentrum steht ein Raspberry Pi, der die gesamte Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M) zwischen den Geräten abwickelt, wie es in der Datenübertragung bei Industrie 4.0-Maschinen auch geschieht. Mit dem Preisgeld von LABS for CHIPS können die nötigen elektronischen Komponenten angeschafft werden.

Aufgrund der COVID-19-Pandemie konnte das Projekt in 2020 nicht abgeschlossen werden.

Im Schülerlabor des Wissenschaftsparks Gelsenkirchen wird viel mit Lego-Robotern gearbeitet. Manche Aufgaben für die Teilnahme an Robotik-Wettbewerben können mit den üblichen Lego-Steinen nicht erfüllt werden. Ein 3D-Drucker soll Abhilfe schaffen – und wird in Ferienkursen für Siebt- bis Zehntklässler aufgebaut werden. Später sorgen die selbstgedruckten Komponenten dann neben technischer Kompetenz für eine hohe Identifikation mit den eigenen Projekten. LABS for CHIPS unterstützt bei der Drucker-Anschaffung.

Aufgrund der COVID-19-Pandemie konnte das Projekt in 2020 nicht abgeschlossen werden.

Ein erster Fledermausdetektor wurde bereits mit Mädchen und jungen Frauen zwischen 16 und 18 Jahren in einem Vorprojekt aufgebaut. Doch Fledermäuse nutzen Ultraschall nicht allein zur räumlichen Orientierung, sondern auch zur Unterscheidung der Oberflächenbeschaffenheiten, um genießbares von ungenießbarem Futter zu unterscheiden. Im aktuellen Projekt sollen daher zusätzlich auch Tonaufnahmen und -analysen möglich werden. Das Preisgeld von LABS for CHIPS wird für die Anschaffung eines speziellen Ultraschallmikrofons und von Handheld-Oszilloskopen zur Tonsignalbeurteilung eingesetzt.

Aufgrund der COVID-19-Pandemie konnte das Projekt in 2020 nicht abgeschlossen werden.

Die Angelaschule in Osnabrück verbindet ihren außerschulischen Schwerpunkt „Astronomie“ mit ihren Arbeiten mit Mikrocontrollern in Schul-AGs und im Seminarfachbereich. Die Schulsternwarte soll auf das Schuldach verlegt und vollautomatisiert werden. Das ermöglicht längere Beobachtungsprojekte im normalen Schulbetrieb auch ohne physische Präsenz und trotz wenig klarer Nächte. Vom LABS for CHIPS-Preisgeld kann astro-taugliche Automatisierungstechnik angeschafft werden, mit der die Schüler/innen ihre Schulsternwarte umbauen werden.

Eine Warn- und Blinkerjacke kann Fahrradfahrer im Straßenverkehr sichtbar machen. Selbstgemacht statt nur gekauft ist sie besonders attraktiv. In Nachmittagskursen der Jungen Hochschule Regensburg arbeiten Schülerinnen und Schüler zwischen 12 und 16 Jahren mit der textil-tauglichen LilyPad-Mikroelektronik, gestalten, nähen und realisieren ihre eigenen Warnpullover. Das Preisgeld von LABS for CHIPS ist für die Elektronik-Komponenten und leitfähiges Garn vorgesehen.

Aufgrund der COVID-19-Pandemie konnte das Projekt in 2020 nicht abgeschlossen werden.

Ein Datenhandschuh kann den tauben Menschen helfen, die weder mit einem Implantat noch durch andere technische Hilfsmittel hören. Ein selbst entwickelter Datenhandschuh mit drei Aktoren je Finger vermittelt dabei taktile und wiedererkennbare Signale, die aus dem Frequenzspektrum der Sprache gewonnen werden. Der erste Prototyp am Leibniz-Gymnasium Dormagen wurde 2019 mit Hilfe von LABS for CHIPS entwickelt. In diesem Jahr finanziert LABS for CHIPS weitere Elektronikkomponenten, um die Auswert- und Ansteuerelektronik transportabel und vor allem schneller zu machen. Nur dann lassen sich die Signale korrekt erfühlen. Das wird in einer Kooperation mit einer Gehörlosenschule getestet.