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Unterrichtsmaterialien -- Piezoelektrische Kristalle für die Sekundarstufe I

Piezoelektrizität ist ein spannendes Phänomen, mithilfe dessen es möglich ist, mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln und umgekehrt. Materialien, die piezoelektrische Eigenschaften aufweisen, finden sich in vielen Alltagsanwendungen wie Airbags oder bestimmten Feuerzeugen wieder. Aber auch in der aktuellen Forschung sind sie von Bedeutung und gelten als Zukunftsmaterialien für beispielsweise Sensoren oder auch Wearables.

In dieser Unterrichtseinheit für den Chemieunterricht der Sekundarstufe I lernen Schüler/innen etwas über die Eigenschaften, die Einsatzmöglichkeiten und den Aufbau piezoelektrischer Kristalle. Hierbei werden wiederholt Bezüge zu dem Basiskonzept der Struktur-Eigenschafts-Beziehungen hergestellt. Alle Unterrichtsmaterialien sowie didaktische Hinweise finden sich in unserer Unterrichtshandreichung.

Unterrichtsmaterialien -- Magnetoelektrische Sensoren in der Sekundarstufe II

Mit Magnetfeldsensoren lassen sich biomedizinische Signale - wie zum Beispiel Herzaktivitäten - sehr genau analysieren. Noch sind solche Messungen aber aufwendig und teuer. Der Kieler Sonderforschungsbereich (SFB) 1261 Biomagnetic Sensing arbeitet an der Weiterentwicklung dieser Messtechnologien. In diesem Unterrichtskonzept für die Sekundarstufe II lernen Schüler/innen das interdisziplinäre Forschungsthema der magnetischen Herzsensorik sowie entsprechende biologische und physikalische Grundlagen kennen.

Die Unterrichtseinheit ist in fünf fachliche Module sowie ein Begleitmodul unterteilt. Alle Unterrichtsmaterialien und didaktischen Hinweise finden sich in unserer Unterrichtshandreichung.  Genauere Informationen zum Aufbau und den Hintergründen der Unterrichtseinheit finden sich auch in unserem Artikel im MNU Journal 2/2021. In Kürze stehen die Arbeitsbögen in bearbeitbarer Form auf unserer OER-Plattform zur Verfügung.

 

 

SFB1261 Microsite

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Recent Publications

N. Lukat, R.-M. Friedrich, B. Spetzler, C. Kirchhof, C. Arndt, L. Thormälen, F. Faupel, C. Selhuber-Unkel, Mapping of magnetic nanoparticles and cells using thin film magnetoelectric sensors based on the delta-E effect Sens. Actuators A, 309. 112023, (2020), https://doi.org/10.1016/j.sna.2020.112023

A. Kittmann, C. Müller, P. Durdaut, L. Thormählen, V. Schell, F. Niekiel, F. Lofink, D. Meyners, R. Knöchel, M. Höft, J. McCord, E. Quandt, Sensitivity and Noise Analysis of SAW Magnetic Field Sensors with varied Magnetostrictive Layer Thicknesses., Sens. Actuators A, 311, 111998 (2020). doi: https://doi.org/10.1016/j.sna.2020.111998

A. Galka, S. Monntaha, M. Siniatchkin, Constrained Expectation Maximisation Algorithm for Estimating ARMA models in State Space Representation, EURASIP Journal on Advances in Signal Processing, Springer Nature, accepted (March 2020).

 

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