Materialforschung der Fakultät für Physik im Technischen Museum Wien

28.11.2018

Ein von Toma Susi und Clemens Mangler entwickeltes interaktives Exponat zur Manipulation von Graphenstrukturen mittels Elektronenstrahl ist seit 16. November Teil der Sonderausstellung „weiter_gedacht_ Arbeit & Produktion“ des Technischen Museum Wien.

Die Sonderausstellung „weiter_gedacht_ Arbeit & Produktion“ des Technischen Museum Wien beschäftigt sich mit neuen Materialien und Werkstoffen für die Herausforderungen und Innovationen von morgen. Ausgewählte, innovative Projekte der Materialforschung werden dabei in den Mittelpunkt gestellt.

Das Kommunikationsprojekt „Atom Tractor Beam“ (Fördergeber: Wirtschaftsagentur Wien) unter der Leitung von Dr. Toma Susi ermöglicht BesucherInnen der Ausstellung mithilfe eines eigens entwickelten Simulators selbst in die Rolle von WissenschafterInnen zu schlüpfen und einen realistischen Einblick in die Fragestellungen und Methoden modernster Materialforschung zu gewinnen. Die Optik des von der Firma Innovaptor OG umgesetzten Simulationsspiels ist von der Optik einer tatsächlichen mikroskopischen Aufnahme des UltraSTEM inspiriert. Die in der Graphenstruktur zufällig angeordneten Siliziumatome werden als helle Punkte dargestellt. Die SpielerInnen können einen Cursor über die Graphenschicht bewegen. Der Cursor kennzeichnet den Punkt, auf den im echten Labor ein Elektronenstrahl gerichtet ist. Falls der Cursor ein Atom trifft, das neben einem Siliziumatom liegt, springt das Siliziumatom nach einer zufällig gewählten Verzögerung zur Position des Cursors. Die BenutzerInnen erhalten visuelles Feedback, ob sie eine gute oder ungültige Wahl zum Auslösen eines Sprungs getroffen haben. Somit können die BesucherInnen der Ausstellung die Manipulation einer Graphenstruktur mittels eines Elektronenstrahls nachvollziehen. Umrahmt wird das Simulationsspiel von einführenden Videos mit Interviewteilen und Realbildaufnahmen aus dem Labor. In speziellen Vermittlungsangeboten werden ForscherInnen um Toma Susi und Clemens Mangler der Gruppe Physik Nanostrukturierter Materialien in direkten Austausch mit MuseumsbesucherInnen treten und offene Fragen gemeinsam diskutieren.

Die wissenschaftlich Basis des interaktiven Exponats entstammt dem multidisziplinären ERC Starting Grant-Projekt "Atomic precision materials engineering (ATMEN)" von Toma Susi, in dem Experiment und Computersimulation kombiniert werden, um ein praktisches Verfahren zur Manipulation von Elektronenstrahlen zu entwickeln. Die Projektziele umfassen das verbesserte Verständnis des ursächlichen Mechanismus, Fortschritte bei der Atom-Implantation, die Beschleunigung von genauer Modellierung und die Automatisierung von Manipulationen.

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