Jugend forscht: Gymnasiastin misst Reaktion aufs Klatschen

In einem Wettbewerb hat Clara Kristen bewiesen, dass ein akustischer Reiz die Leitfähigkeit der Haut durchaus verändern kann. Das testete sie an ihren Mitschülern in Zwönitz aus. Und die hat sie dabei ganz schön überrascht.

Zwönitz.

Auf den ersten Blick bietet der Versuchsaufbau wenig Spektakuläres: ein Computer, ein Spannungsmesser und ein kleines, etwa zehn Zentimeter langes, schwarzes Kästchen, in das blaue und rote Stecker eingestöpselt sind. Kann man damit ein wirklich überraschendes Phänomen überprüfen und den ersten Preis beim Regionalwettbewerb "Jugend forscht" belegen? Ja, man kann. Denn das schwarzes Kästchen ist das Herzstück eines spannenden Versuchs. Ausgedacht und umgesetzt hat sich das Experiment Clara Kristen. Sie besucht die zwölfte Klasse des Matthes-Enderlein-Gymnasium Zwönitz und interessiert sich sehr für Naturwissenschaften, insbesondere Physik.

"Ich mag Physik, deshalb absolvierte ich im Januar 2018 ein Praktikum an der Technischen Universität in Chemnitz", erklärt die Dorfchemnitzerin. "Dort entstand die Idee, über die Veränderung des Hautleitwertes zu forschen, denn dieser ist nicht immer gleich." Doch wodurch verändert sich die elektrische Leitfähigkeit der Haut? "Die Epidermis, also die Oberhaut, leitet den Strom nicht so gut. Erst wenn die Schweißdrüsen aktiviert werden und Flüssigkeit ausstoßen, dann erhöht sich messbar die Leitfähigkeit."

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Wie diese Reaktion beeinflussbar ist, wollte Clara Kristen untersuchen. "Doch ein bereits existierendes Messgerät lieferte keine guten Ergebnisse. Die Kurven waren verrauscht und damit nicht aussagekräftig." Also entwickelte die Schülerin einen neuen Versuchsaufbau mit zwei Elektroden und einem Messgerät. "Durch die Verbindung mit einem Computer kann ein Programm die Messwerte in einer Kurve darstellen." Das schwarze Kästchen, das die Spannungsversorgung durch zwei Batterieblöcke enthält, baute sie selbst. Auch die entsprechende Schaltung auf einer Leiterplatte lötete die 17-Jährige.

Nun brauchte es nur noch Freiwillige, die an dem Experiment teilnahmen. "Ich konnte dafür Mitschüler aus meiner Klassenstufe gewinnen", berichtet die Zwölftklässlerin. Weil der Versuch den Überraschungseffekt benötigt, durften die Jugendlichen vorher nichts darüber wissen. Sie drückten die beiden Elektroden an den Ring- und den Mittelfinger der linken Hand. "Dort haben Rechtshänder für gewöhnlich weniger Hornhaut, und die Messung funktioniert besser." Dann mussten die Probanden die Augen schließen. Und plötzlich klatschte Clara Kristen in die Hände.

"Die Überraschung der Teilnehmer und damit ihre körperliche Reaktion war deutlich am gestiegenen Hautleitwert zu erkennen", erklärt die Dorfchemnitzerin. Die Kurve im Diagramm machte einen regelrechten Hüpfer nach oben, ging wieder etwas nach unten und schoss wieder nach oben. Denn Clara Kristen hatte erneut geklatscht. Der Ausschlag war beim zweiten Mal nicht so stark, aber immer noch deutlich erkennbar. "Wirklich überraschend war für mich, wie schnell die körperliche Reaktion einsetzt und damit messbar ist. Das hat nur zwei Sekunden gedauert."

Insgesamt mit 17 Freiwilligen führte die Gymnasiastin ihre Messreihen durch. Während im ersten Teil die Augen geschlossen waren, durften sie im zweiten Teil geöffnet werden. "Dabei ist nicht nur eine Gewöhnung an die Reize durch die geringere körperliche Reaktion zu erkennen." Vielmehr konnte auch nachgewiesen werden, dass auch eine Erwartungshaltung zu einer Reaktion führt. "Ich deutete ein Klatschen an, klatschte aber nicht", erklärt Clara Kristen.

Allein mit der Entwicklung des Versuchsaufbaus und der entsprechenden Technik war es jedoch nicht getan. "Ich habe meine Ergebnisse zudem ausgewertet und präsentiert." Für diese Arbeit zum Klatschen gab es auch Beifall von der Jury beim Regionalwettbewerb "Jugend forscht" Anfang März. Für ihre Forschung bekam Clara Kristen den ersten Preis in der Kategorie Physik. Seit dem gestrigen Donnerstag stellt sie erneut das von ihr entwickelte Messgerät vor - diesmal beim Landeswettbewerb von "Jugend forscht".

Für ihre Zukunft hat die Gymnasiastin konkrete Pläne: "Ich will nach meinem Abitur ab Herbst in Jena Medizintechnik studieren." Doch nicht nur die Naturwissenschaften haben es der Dorfchemnitzerin angetan. Auch die Theaterbühne reizt sie. "Ich bin derzeit Co-Regisseurin bei der Theatergruppe Limited Edition in Stollberg." Diese kreative Arbeit sei ein sehr guter Ausgleich zur Wissenschaft. "Das Theater soll aber vor allem ein Hobby bleiben", sagt Clara Kristen.

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