Wassercomputer-Projekt im SFN: Eine neue Dimension der Elektronik mit Wasser

Projekt von:  Rafael Giller, Jonas Führer, Malte Gelinek

In einer Zeit, in der elektronische Schaltkreise das Rückgrat unserer technologischen Welt bilden, hat sich das Wassercomputer-Projekt einer faszinierenden und innovativen Herausforderung gestellt. Unser Ziel ist es, die unsichtbare Welt der Elektronen durch sichtbares Wasser zu veranschaulichen. Die Grundidee ist einfach: Elektronen sind für das menschliche Auge unsichtbar, Wasser hingegen nicht. Diese Sichtbarkeit nutzen wir, um die Funktionsweise von Transistoren und logischen Schaltkreisen greifbar zu machen.

Der Schlüssel zu unserem Modell ist ein spezielles, 3D-gedrucktes Kugelventil, das durch eine Klappe gesteuert wird. Eine zweite Klappe ermöglicht es uns, das Ventil bei Bedarf zurückzusetzen. Diese Ventile lassen sich in Reihe schalten, sodass wir logische Funktionen realisieren können, die in jedem Computer verwendet werden. Dies erlaubt uns, eine Vielzahl von logischen Operationen und Schaltungen darzustellen, die normalerweise auf elektronischen Bauteilen basieren. Unsere Wassercomputer sind in der Lage, verschiedene logische Funktionen nachzubilden, die in der digitalen Elektronik üblich sind. Dazu gehören auch invertierte Signale und spezielle Gatter, die umgekehrt werden können, um spezifische Funktionen zu erfüllen. Beispielsweise können wir ein UND-Gatter so modifizieren, dass es eine einzigartige logische Funktion erfüllt, die auf die Bedürfnisse des jeweiligen Modells abgestimmt ist.

Ein besonderer Aspekt des Projekts ist seine Einbettung im Schülerforschungszentrum. Hier haben junge Talente die Möglichkeit, an der Schnittstelle von Theorie und Praxis zu arbeiten und ihre eigenen innovativen Ideen einzubringen. Das Schülerforschungszentrum bietet die ideale Umgebung, um das Verständnis für die grundlegenden Prinzipien der Elektronik zu fördern und das Interesse an wissenschaftlichen und technischen Fragestellungen zu wecken. Schüler und Schülerinnen können hier in einem experimentellen Umfeld forschen und lernen, wie man komplexe Konzepte in anschauliche Modelle umsetzt.

Link: https://sfn-kassel.de/
MINT-Ferien Hessen: https://mint-ferien-hessen.de/