Wall-E, der kleine Roboter aus dem gleichnamigen Film von 2008, der als letzter die Erde aufräumt, und der Pflegeroboter Paro haben eine Sache gemeinsam: Sie bestehen aus sehr vielen Bestandteilen, die zusammengebaut eine „Maschine“ ergeben, die den Menschen bei einigen Sachen unterstützen kann. Vom Spielzeug zum Haushaltsgerät bis hin zur Industrie – überall finden sich mittlerweile computergestützte Helferlein. Ein sehr weit entwickeltes Exemplar eines Roboters hat am Carl-Friedrich-Gauß-Gymnasium Schwandorf eine Gruppe von Schülerinnen der AG „Nachhaltigkeit trifft Alltag“ bei Chemielehrerin Carina Rothenberger kennengelernt – nämlich NAO. Er kommt in Begleitung von Nina Prem, die Materialwissenschaftlerin und Doktorandin an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg (OTH Regensburg) ist, und an „Smart Materials“, also an intelligenten Materialien, im Bereich der „Soft Robotics“ forscht.
NAO, so erläutert Nina Prem (Fakultät Elektro- und Informationstechnik) den Schülerinnen, könne zwar auf glatten Oberflächen gehen, jedoch habe er z. B. auf Kieselsteinen Schwierigkeiten, weil seine Sohlen aus hartem Material sind. Im Gegensatz dazu bestehen „Soft Robots“ teilweise oder vollständig aus weichen und nachgiebigen Materialien. Als Materialwissenschaftlerin in diesem Bereich kann sie bereits existierende Systeme wie NAO mit Hilfe neu entwickelter Materialien modifizieren und verbessern.
Das Zusammenspiel physikalischer Kräfte
Anhand verschiedener Experimente verdeutlichte Nina Prem den Schülerinnen das Zusammenspiel verschiedener physikalischer Kräfte mit unterschiedlichen Materialien und inwieweit die jeweiligen Materialieneigenschaften die Entscheidung für eine bestimmte Anwendung beeinflussen. So erklärt sie den Begriff „Materialbeständigkeit“ mit einem einfachen Versuch, in dem der Saft einer Orange den Gummi eines aufgeblasenen Luftballons nicht zum Reißen und somit den Luftballon nicht zum Platzen bringt, das enthaltene Öl in ihrer Schale jedoch schon.
Diese Versuche, ein spannender Vortrag über Roboter und „Soft Robots“ sowie die Demonstration einer Augmented Reality-Brille – und natürlich von NAO – erfolgte im Rahmen des CyberMentorPlus-Progamms des Schwandorfer Gymnasiums. Das ist ein E-Mentoring-Programm, das in Zusammenarbeit mit Hochschulen wie der OTH Regensburg wissenschaftlich begleitet wird und das Interesse an MINT-Fächern bei Mädchen fördern soll. Mit einer jeweils eigens für sie zuständigen Mentorin können sie in die Welt der Wissenschaft hineinschnuppern, in denen die Mentorinnen arbeiten.
Schülerinnen beim Netzwerken helfen
Ein Beispiel mit Vorbildwirkung haben die Schülerinnen der 6., 7. und 9. Jahrgangsstufe des Carl-Friedrich-Gauß-Gymnasium an Nina Prem erfahren. Sie hat sich bereit erklärt, am CyberMentorPlus-Programm teilzunehmen, weil sie Schülerinnen zeigen will, wieviel Spaß MINT-Fächer machen können. Außerdem, so Nina Prem, müsse man auch als Schülerin keine Angst davor haben, diesen Weg einzuschlagen. Der Besuch am Schwandorfer Gymnasium sei es eine tolle Gelegenheit, Studierenden und Schülerinnen beim Netzwerken zu helfen und den Mädchen und jungen Frauen einen besseren Einblick in die Berufsfelder Ingenieurswissenschaften, Mathematik, Physik, Informatik und Naturwissenschaften zu verschaffen. Das CyberMentorPlus-Programm ist ein Teilprojekt von Leistung macht Schule (LemaS), ein vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördertes Forschungs- und Schulentwicklungsprojekt zur Förderung leistungsstarker und potentiell besonders leistungsfähiger Schüler*innen.
