DIY Glasplatine

Charles Lohr zeigt hier, wie man eine Platine von Grund auf selbst herstellt. Er kaufte also keine Fotoplatine, sondern nahm einen Objektträger, etwas Kupferfolie (0,003 cm dünn!) und verband die beiden Materialien mit etwas, dass ich noch nicht kannte: UV-Kleber. Den benutzten vor kurzem nur Zahnärzte, nun gibt’s so etwas von der deutschen Firma Bondic – für jedermann.

Was dann folgt, ist im Grunde eine Radierung: Das Ätzen von Kupferplatten wird seit Anfang des 17. Jahrhunderts praktiziert, unter anderem vom Rembrandt. Eisenätzradierungen (mit Essig und Salz) sind sogar schon aus dem Jahr 1513 bekannt.

Was man damals natürlich noch nicht kannte, ist die Toner-Transfer-Methode. Charles braucht also gar keine Fotoplatine mit UV-empfindlicher Schicht, da er den Schaltplan ausdruckt (Laser), aufbügelt (er benutzt zusätzlich einen Laminator) und anschließend mit Wasser freilegt. Durch die Hitze verbindet sich der Lasertoner mit dem Metall, alles andere lässt sich abwaschen und wegätzen. Letzteres erfolgt in einer Eisen-chlorid-Lösung (FeCl).

Nach der Reinigung erfolgt die Bestückung mit den Bauteilen. Charlie benutzt Lotpaste, die er mit einer Heißluftpistole verarbeitet. Könnte mir vorstellen, dass das aber auch mit einem umgedrehten Bügeleisen (als Heizplatte) funktioniert (gemacht habe ich das aber noch nie).

Mehr zum Thema Ätzen von Metallen im nächsten Posting.

Doku: Bottled Life

Unbedingt ansehen: Bottled Life von Res Gehriger und Urs Schnell. “Wie wird aus billigem Wasser im Boden, teures Wasser in Flaschen? Der Marktführer Nestlé sollte dazu die Fakten liefern, weigerte sich aber. So zogen Schnell und Gehriger auf eigene Faust um den Globus und sammelten ein, was gegen dieses Geschäftsmodell im Allgemeinen und gegen Nestlé im Besonderen spricht.” Da der Beitrag nicht mehr über die 3Sat-Mediathek abrufbar ist, verweise ich hier mal auf die sechs YT-Häppchen von Herrn Moser. Wem das noch nicht reicht, der findet ebenfalls bei YT dann auch “Flow – For The Love of Water”. Wer die Filmemacher unterstützen will, kauft die Filme: Wasser ist Leben - Flow und Bottled Life.

Galvanoplastik

Mit zuckenden Froschschenkeln begann es, unser Stromzeitalter. Kaum hatte der italienische Anatom Luigi Galvani 1780 dieses Phänomen – und damit die Galvanische Zelle – zufällig entdeckt, folgten die ersten Anwendungen: Alessandro Volta baute 1800 darauf aufbauend mit der Voltaschen Säule die erste Batterie. Damit führten der englische Chemiker William Nicholson und der deutsche Johann Wilhelm Ritter im gleichen Jahr die ersten Elektrolysen durch (Trennung von Wasser in Wasser- und Sauerstoff) und fünf Jahre später benutzte sie Luigi Brugnatelli für die erste Galvanisierung.

1837 erfand dann Moritz Hermann von Jacobi die Galvanoplastik und damit eine Möglichkeit zur Massenproduktion von Büsten und Plastiken. Galvanoplastiken werden nicht gegossen, sondern durch Metallablagerungen per Elektrolyse langsam aufgebaut. Wegen der daraus resultierenden geringen Wandstärken sind sie viel günstiger zu produzieren, vergleichsweise leicht, aber dennoch stabil. Außerdem lassen sich so extrem detaillierte Repliken anfertigen – weshalb diese Technik auch heute noch für die Arbeit von Archäologen und Museen unverzichtbar ist (siehe Video).

Hier ein Arbeitsheft der Landesämter für Denkmalpflege (PDF) mit umfassenden Informationen (175 Seiten!) zum Thema Galvanoplastik.

Elektro-Umrechnungsrad

Für den einen oder anderen vielleicht ganz hilfreich: Eine selbstgestrickte Übersicht, die hilft, vier elektrische Grundeinheiten zu ermitteln. Wenn also auf einem Handy-Netzteil “5V” und “0.7A” steht, wisst ihr nun, dass das Smartphone 5 x 0,7 = 3,5 Watt während der Aufladung verbraucht. Und wenn man das weiß, kann man einen Windgenerator bauen, der diese Leistung erzeugt – siehe vorheriges Posting… ;-)

Leistung berechnen

Naturwissenschaft kann so verdammt einfach sein, wenn man mal die ganze Korinthenkackerei weglässt. In den USA weiß man das schon lange, daher sind die meisten einfachen, pragmatischen Anleitungen auf englisch. Wer damit jetzt überfordert ist - hier ein paar, z.T. ergänzende, Infos zum Thema:
Um die Leistung zu berechnen, braucht man für dieses Experiment ein Gewicht, das hochgezogen werden soll. Mit Gramm oder Kilo wird man hier jedoch nichts, für die Berechnung benötigt man die Kraft, die notwendig ist, um das Gewicht zu heben. Die misst man in Newton. Im Video kommt ein Newtonmeter zum Einsatz, das braucht man aber nicht. Viel einfacher ist diese Formel:

Kraft (Newton) = Gewicht (kg) x Erdanziehung (g = 9,81 m/sec²).

10g (0,01 kg) ergeben beispielsweise 0,0981 Newton; für 123g müssen 1,20 Newton aufgewendet werden (123/1000 x 9,81). Anschließend kann die Arbeit in Joule berechnet werden:

Arbeit (Joule) = Kraft (Newton) x Strecke (Meter).

Im Video wird dazu einfach ein Bindfaden mit dem Gewicht aufgespult. Die zurückzulegende Strecke wird vorher gemessen. Im Beispiel sind das 2,5 Meter. Schafft es das Windrad, das Gewicht auf 2,5 Meter hochzuziehen, verrichtet es (mindestens) eine Arbeit von ... Joule. Bei 1,20 Newton und 2,5 Metern also beispielsweise 3 Joule. Nun lässt sich die Leistung in Watt ermitteln:

Leistung (Watt) = Arbeit (Joule) / Zeit (Sekunden).

1 Watt = 1 Joule pro Sekunde; bei 3 Joule und einer Zeit von 9 Sekunden (siehe Video) ergibt das 0,33 Watt. Die Kurzformel, die alle obigen Schritte zusammenfasst:

Leistung = Gewicht x 9,81 x Strecke / Zeit (in unserem Beispiel: 0,123 x 9,81 x 2,5 / 9)

Flink in eine Excel-Tabelle eingefügt, kann man mit den Werten herumspielen und sieht: Um die für ein Handy-Netzteil typischen 3,5 Watt (5 Volt, 0,7 Ampere) zu generieren, müssten zwei Kilo in zirka elf Sekunden auf zwei Meter Höhe gehievt werden.