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Ein Blick durch die AR-Brille und das Chemielabor verändert sich: Ein riesiges Modell einer Kristallstruktur wird plötzlich durch die Brillengläser eingeblendet, inmitten der Labortische der Universität Konstanz. Das virtuelle Modell wirkt wie ein echter Gegenstand im Raum – so groß wie ein Kühlschrank, dreidimensional und fast schon haptisch. Es zeigt detailliert die Kristallstruktur eines Festkörpers, ums Billionenfache vergrößert. Die Studierenden können das virtuelle Modell quasi anfassen und es frei im Raum bewegen, seinen Aufbau nachvollziehen und chemische Grundlagen visuell erfassen. Ein Chemiestudium zum „virtuellen Anfassen“.

Augmented Reality (AR), die Einblendung von virtuellen Inhalten in den realen Raum, bietet neue Möglichkeiten für die universitäre Lehre. Im Projekt „Fest-VAn – Festkörperchemie virtuell Anfassen mit Head-Mounted Display Augmented Reality“ der Konstanzer Chemikerinnen Miriam Unterlass und Sabrina Syskowski werden AR-Brillen künftig eingesetzt, um Studierenden den Aufbau der Kristallstruktur von Festkörpern zu veranschaulichen. Möglich wird dies durch den Fonds der Chemischen Industrie (FCI), der die Erstellung der Modelle und die Anschaffung der nötigen Software mit rund 16.700 Euro fördert. Die Förderung wurde im Dezember 2023 von Reinhard Adam, dem Geschäftsführer der BIPSO GmbH, sowie von Tobias Pacher von Chemie.BW überreicht.

„Das Projekt zielt darauf ab, zu untersuchen, wie mittels Augmented Reality dargestellte Modelle das Verständnis von den dreidimensionalen und teilweise komplexen Kristallstrukturen verbessern können“, schildert Sabrina Syskowski. „2D- oder 3D-Modelle am PC oder gedruckt vermitteln die Inhalte häufig nicht ausreichend. Interaktivere Modelle, wie sie mit Augmented Reality dargestellt werden können, sind daher für die Lehre sehr gewinnbringend.“ Durch die Darstellung in 3D wird den Studierenden eine tiefere und intensivere Auseinandersetzung mit den Kristallstrukturen und ihren Bausteinen ermöglicht. Ganz nebenbei erlernen sie auch Softwarekenntnisse im Bereich von 3D-Modellen.

„Wir danken dem Fonds für Chemische Industrie ganz herzlich für die Förderung unserer Lehre in der Festkörperchemie“, bedankt sich Miriam Unterlass. „Unser Lehrkonzept, 3D-Modelle mittels Augmented Reality in der Ausbildung von Studierenden zu implementieren, wird evaluativ begleitet und wir planen, diese Studie zu veröffentlichen. Weiterhin arbeiten wir daran, die entwickelten AR-Modelle auch für Lehrende andernorts nutzbar zu machen.“

Weitere Informationen:

• Prof. Dr. Miriam Unterlass ist Professorin für Festkörperchemie an der Universität Konstanz.
• Dr. Sabrina Syskowski ist wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Professur für Fachdidaktik der Naturwissenschaften von Prof. Dr. Johannes Huwer.

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