Wissenschaft aktuell

Tönendes Plastik

Materialuntersuchungen zur Verbesserung von Ultraschalltechik

Für den Laien sind sie ge­heimnisvoll, für den Fach­mann Routine: Ultraschall­untersuchungen. Auf jeden Fall geben sie Ärzten und Patienten wichtige Auf­schlüsse über Krankheitsbil­der. Um Krankheiten wir­kungsvoll bekämpfen zu können, reicht die Kunst der Ärzte allein nicht aus. Auch die technischen Vorausset­zungen müssen gegeben sein. Deshalb arbeiten Wis­senschaftler verschiedener Fachgebiete daran, Medizin­technik, wie beispielsweise die Ultraschalltechnik, zu vervollkommnen. Physiker der Universität Potsdam um Prof. Dr. Reimund Gerhard­Multhaupt beteiligen sich mit Material- untersuchun­gen.

Ein entscheidendes Element ist der Sensor, eine Art Mikro­phon, das die Ultraschallwel­Jen, die am Körper zurück­kommen, in elektrische Signale umsetzt. Dort wird vielfach Polymermaterial verwandt. Polymere sind Stoffe, die aus sehr großen, sogenannten Ma­kromolekülen bestehen. Sie werden meist als Kunststoffe oder Plastik /Plaste bezeichnet. Dieses Polymermaterial hat ähnliche akustische HEigen­schaften wie der menschliche

Körper. Es ist relativ„weich“. Man benötigt ein spezielles Polymermaterial, in!(dem kleine, elektrische Dipole ent­halten sind. Ein Dipol ist eine Anordnung zweier gleich großer elektrischer Ladungen entgegengesetzter Polarität. „Wir befassen uns mit der Phy­sik der Polymerfolien und wie man darin die Dipole ausrich­ten kann“ beschreibt Ger: hard-Multhaupt das For­schungsvorhaben. Anwendung findet dies auch bei biologi­schen Forschungen. Wenn man beispielsweise untersu­chen will, wie sich Wale im Meer bewegen, wird ihnen ein Unterwasserultraschallsender auf dem Rücken befestigt. Mit dessen Hilfe ist es möglich, die Bewegungen der Tiere über mehrere hundert Kilometer zu verfolgen.

Dass man solches Polymerma­terialinutzen kann, Mist Sseit 1969 1 bekannt. Die& Frage stellte sich aber, was macht das Material so stabil? Im Laufe der letzten 20 Jahre hat man nun festgestellt, dass die durch geschicktes Präparieren des Materials hervorgerufene Aus­richtung der Dipole und die anschließende Stabilisierung dazu führen, dass solche Mate­rialien mindestens zehn bis 15 Jahre verwendbar sind.

PUTZ 9/99

Dr. Denis Rollik aus dem Pots­damer Institut für Physik fand im Rahmen seiner Dissertation heraus, dass zusätzliche La­dungen, die durch Anlegen ei­nes elektrischen Feldes von außen in das Material „tießhen“ Meinen zusätzlichen Beitrag zum Signal geben. Gerhard-Multhaupt hofft, dass „wir in den nächsten Monaten eine ganze Reihe von wider­

sprüchlichen Veröffentlichun­gen aus den letzten 30 Jahren aufgrund der unterschiedli­chen Präparationsbedingungen neu interpretieren können“. Bei ihren Forschungen arbei­ten die Potsdamer mit Wissen­schaftlern in aller Welt, so aus

China, Australien, England Italien, Schweden Kanada, Brasilien, zusammen.

B.E:

Bei diesem Versuch zeigt Prof. Dr. Reimund Gerhard-Multhaupt, wie die als Lautsprecher wirkende Polymerfolie durch den Luftballon gewölbt wird und Schallwellen in den Raum abstrahlt. Wäre sie nicht gewölbt, wäre nur ein Foto: Fritze

schwacher Ton zu hören.

Physik macht süchtig

Muss Physik langweilig sein? Machen alle Computerspiele dumm? Mit”Physikus, das Abenteuer aus der Welt der Naturwissenschaften” versucht der Klett-Verlag das Nützliche mit dem Angenehmen zu ver­binden. Auf einem kleinen Pla­neten ist ein Meteorit genau so eingeschlagen, dass er die Dre­hungen des erdähnlichen Himmelskörpers gestoppt hat. Ziel des”Physikus” ist cs nun, eine Reihe von Generatoren wieder in Betrieb zu setzen.

Mit deren Strom soll dann eine einfache Schleuder gestartet und ein großer Felsbrocken in den Weltraum geschossen wer­den, um die kleine Erde mit diesem Impuls wieder in Dre­hung zu versetzen.

Um die Generatoren zu akti­vieren, müssen die Spieler sich durch eine Reihe von Mittel­stufenlektionen in Optik, Wär­melehre, Mechanik und Elek­tronik klicken und etliche Schlüssel, Werkzeuge und Pläne in der mittelalterlichen

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HEUREKA"

Kulisse finden. Besonders schön sind vor allem die co­micähnlichen Landschaften, in der alle knarrenden Wind­mühlen und rostigen Aufzüge detailliert und liebevoll gestal­

tet sind. Damit man die etwa acht Stunden Spielzeit nicht in einem durchmachen muss, las­sen sich die Zwischenstände speichern. Aber Vorsicht: Auch das Physik-Abenteuer macht— wie alle besseren Computer­spiele— schnell süchtig.

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”Physikus, das Abenteuer aus der Welt der Naturwis­senschaften”, 2 CD Rom für PowerPC oder Mac 68 k und Windows 95/98, Sound­karte. 99,- DM. ISBN 3-12­125051-X. Klett-Verlag 1999.

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