Max-Planck-Institute für Intelligente Systeme
Programm für den Tag der offenen Tür am 15. September 2018

Ebene 2 / Foyer

Das Cyber Valley ist eine der größten Forschungskooperationen Europas aus Wissenschaft und Wirtschaft auf dem Gebiet der Künstlichen Intelligenz (KI). Gefördert durch das Land Baden-Württemberg sind an der Initiative beteiligt die Max-Planck-Gesellschaft mit dem Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme, die beiden Universitäten Stuttgart und Tübingen sowie die Unternehmen Amazon, BMW AG, Daimler AG, IAV GmbH, Porsche AG, Robert Bosch GmbH und ZF Friedrichshafen AG.

Die Cyber Valley Initiative ermöglicht den Austausch zwischen Wissenschaft und Wirtschaft. Unter dem Cyber Valley Dach entstehen neue Forschungsgruppen und Universitätslehrstühle. Auch eine Doktorandenschule, die International Max Planck Research School for Intelligent Systems (IMPRS-IS), ist dem Cyber Valley angeschlossen.

Darüber hinaus bildet das Cyber Valley ein ideales Umfeld für die Gründung von Start-ups. Spitzenforschung verbunden mit Unternehmergeist, um einen Nährboden für Ausgründungen zu schaffen – das ist das erklärte Ziel von Cyber Valley.

Wir zeigen Ihnen die spannendsten Wissenschaftsfilme der Max-Planck-Gesellschaft in einem 45-minütigen Loop. In der Reihe MaxPlanckCinema werden Forschungsthemen der Institute originell und gleichzeitig anspruchsvoll vorgestellt. Mit dabei auch zwei Filme, die bei uns am Institut in Tübingen gedreht wurden: „Gehirn-Computer-Schnittstelle oder Der Direkte Draht zum Denken“ (Abteilung für Empirische Inferenz von Direktor Bernhard Schölkopf) sowie „Intelligente Systeme – Computer lernen die Welt verstehen“ (Abteilung für Perzeptive Systeme von Direktor Michael J. Black)

Ebene 1 / Treppenaus

Klassische Keramiken, wie beispielsweise Porzellan, kennt jeder. Doch so schön ein Teller oder eine Tasse auch sein mag, sie gehen leicht kaputt. Und sie laden auch kein Handy auf. Funktionelle Keramiken hingegen haben vielerlei Eigenschaften, die sie für aktuelle Anwendungen zum Beispiel in der Medizintechnik, der Informationstechnologie und der Elektromobilität sehr interessant machen. Aber wie stellt man solche Keramiken her?
Ein Team des Instituts für Materialwissenschaft der Uni Stuttgart befasst sich mit bio-inspirierten Materialien und Systemen. Sie werfen einen Blick in die Natur und erforschen neuartige funktionelle Keramiken.

Mitarbeiter des Lehrstuhls für Lehrstuhl für Chemische Materialsynthese der Uni Stuttgart stellen Ihnen unsere biologischen Helfer vor, die wir uns bei der Entwicklung neuer, keramischer Materialien zu Nutze machen, und präsentieren, was mit diesen alles möglich ist.

Ebene 1 / Raum 1N06 und 1N08

...sind Proben zur Analyse des atomaren Aufbaus von Werkstoffen. Mit Hilfe von Atomstrahlen präparieren wir ultrafeine Nadeln aus praktisch jedem Material, wenn erforderlich, sogar aus Flüssigkeiten. Diese Nadeln werden dann mittels sehr kurzer Lichtblitze, Atom für Atom, weiter in ihre Bestandteile zerlegt. Dabei wird jedes Atom lokalisiert und identifiziert. Mit Computer¬unter¬stützung entsteht aus diesen Daten ein perfektes Abbild der inneren Struktur, eine Atomsondentomographie.

Mitarbeiter des Lehrstuhls für Materialphysik der Uni Stuttgart zeigen Ihnen, mit welchen Methoden solche Spitzen nur wenige Nanometer groß herge¬stellt werden, wie man auf deren Oberfläche einzelne Atome abbildet, und diese dann sogar wiegt, detektiert und ihre Flugbahn bestimmt.

Ebene 3 / Raum 3N09

Tiere laufen dynamisch und effizient, elegant und adaptiv. Ihre Fortbewegung ist ein sorgfältig orchestriertes Zusammenspiel der Muskeln und Sehnen, das im Laufe der Evolution immer mehr optimiert wurde. Doch wie aktiviert ein Tier einen Muskel? Welche Kräfte sorgen dafür, dass sich das Tier fortbewegen kann? Diese Vorlagen aus der Biomechanik verwenden die Forscher, um daraus Roboter-Modelle zu bauen. Sie sind dabei den gleichen Kräften (wie z.B. der Schwerkraft) ausgesetzt wie das Tier. Die Frage, die sich den Forschern stellt, ist, wie die Einzelteile (Knochen, Sehnen und Muskeln) miteinander agieren? Vorteil beim Roboter-Modell ist, dass die Forscher die Motorik der einzelnen Teile wie nachempfundene Muskeln und Sehnen individuell testen können. Das geht beim Tier nicht – das Fell und die Haut versperren die Sicht.

Wir zeigen Ihnen hüpfende und laufende Roboterbeine, die z.B. denen von Perlhühnern nachempfunden wurden.

Ebene 3 / Raum 3N11

Mit Hilfe einer Vielzahl moderner 3D-Fertigungstechnologien entwickeln wir neuartige Roboter- und Mechatroniksysteme, wie sie es bisher nur in Science Fiction Filmen zu sehen gab. Mit dem Grundprinzip, dreidimensionale Teile Schicht für Schicht zu erstellen, entwickelt sich der Bereich der sogenannten additiven Fertigung (allgemein bekannt als "3D-Druck") weiter und expandiert mit erstaunlicher Geschwindigkeit.

Wir hier am Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme verfügen über einige der fortschrittlichsten 3D-Drucker / 3D-Druck-Werkzeuge, die derzeit am Markt verfügbar sind. Und die wollen wir Ihnen vorstellen!

Ebene 3 / Raum 3N20

Mit Hilfe von Computersimulationen und physikalischen Modellen untersuchen wir Mechanismen der Bewegung, Bewegungskontrolle und Sensorik von Tieren. Vögel zum Beispiel verfügen über eine bisher wenig verstandene Struktur im Rückenmark. Vermutlich versorgt diese das umgebende Nervensystem mit sensorischer Information während der Laufbewegung.

Mit Hilfe von Computertomographie und Segmentierungssoftware erstellen wir detaillierte dreidimensionale Bilder von Vogelskeletten. Ein physikalisches, mechanisches Modell ermöglicht es uns, Daten zum Beispiel während des simulierten Gehens und Rennens zu erheben – die uns viel über die Fortbewegung von Vögeln lehren.

Schauen sie uns über die Schulter, wie wir diese Daten erheben und wir damit einen wertvollen Beitrag leisten nicht nur für das Fachgebiet Robotik, sondern auch für die Biologie.

Wissenschaftler unserer Abteilung für Physische Intelligenz haben einen magnetisch gesteuerten, vier Millimeter kleinen biegbaren Roboter entwickelt, der durch unwegsames Terrain laufen, krabbeln und rollen, kleine Lasten tragen sowie auf und in Flüssigkeit schwimmen kann. Ein echter Alleskönner! Inspiration holen sich die Forscher aus der Natur: Käferlarven, Raupen und sogar Quallen standen Modell. Eines Tages, so hoffen die Wissenschaftler, könnte der Milliroboter z.B. durch den Verdauungstrakt wandern und Medikamente gezielt dorthin transportieren, wo sie gebraucht werden.

Beobachten Sie die vielfältigen Fortbewegungsmöglichkeiten unseres Milliroboters, der Anfang des Jahres auf großes Medieninteresse gestoßen war.

Ebene 4 / Raum 4R02

Bioinspiration ist mittlerweile ein etabliertes Feld in der Materialwissenschaft, der Computer Wissenschaft sowie der Robotik. Vom Lotuseffekt über insektenähnliche Roboter bis hin zu Ameisenschwarm-inspirierte Such-Algorithmen sind viele Inspirationen bereits heute Teil unseres Alltags: das Fachgebiet Robotik lernt von der Biologie und anders herum.  

Unsere Wissenschaftler wollten Spinnen besser verstehen, insbesondere die, die ein Vielfaches ihrer Körpergröße hochspringen können. Doch wie schaffen Spinnen eine solche Meisterleistung? Um ihre Beingelenke bewegen zu können, ist Hydraulik am Werk – anders geht es nicht, wenn sie das 15- bis 20-fache ihrer Körpergröße hochspringen. Doch wie funktioniert die Druckerzeugung? Unsere Forscher haben daraufhin einen Spinnenroboter gebaut, ganz nach dem Motto: "Was ich nicht erschaffen kann, verstehe ich nicht.“ (Zitat von Richard Feynman, ein amerikanischer Physiker und Nobelpreisträger des Jahres 1965).

Hören Sie, was unsere Forscher beim Bau des Roboters von und über die Lokomotion von Spinnen lernen konnten. Sie dürfen ihn gerne auch mal steuern und programmieren!

Ebene 4 / Raum 4N09

Für eine Magenspiegelung müssen Patienten heute meist noch den Schlauch eines Endoskops schlucken. Besser wäre doch ein pillengroßer Roboter, den man einfach schluckt, und der dann Bilder des Mageninneren liefert. Wenn dieser dann noch Proben von zum Beispiel Magengeschwüren oder Tumoren nehmen könnte, und zudem noch zielgerichtet Medikamente dorthin transportiert, wo sie gebraucht werden, dann wäre das für den Patienten weitaus angenehmer als bisherige Methoden. Unsere Wissenschaftler arbeiten an einem solchen pillengroße Roboter, ausgestattet mit Magneten, der ganz einfach in den Magen gelangen, eine Biopsie machen oder Medikamente abliefern kann.

Schauen Sie unseren Forschern über die Schulter, wie sie den Kapselroboter mittels eines Magneten präzise durch eine Magenattrappe steuern.

Ebene 5 / Lounge Bereich

Wie kann man mit Schall ein Objekt zum Schweben bringen? Wieso ist Ultraschall für die minimalinvasive Medizin von Interesse? Wir zeigen wie man mit Ultraschall Objekte manipulieren kann, von Partikeln bis hin zu einem winzigen Roboterarm, der am Ende eines Endoskops angebracht werden kann. Während man die Ultraschalltechnologien unseres Labors noch mit dem Auge sehen kann, kann man die weltkleinsten Bohrer nur mit dem Elektronenmikroskop sehen. Diese Nanopropeller sind 1000-mal kleiner als der Punkt am Ende dieses Satzes. Wir zeigen, wie wir Milliarden dieser Strukturen herstellen und durch Gewebe bewegen können.   
An diesem Stand zeigen wir Ihnen einen Ultraschall-levitator und Exponate zu sehr kleinen Antriebsmechanismen und Nanopropellern, die im Labor für Mikro Nano und Molekulare Systeme entwickelt wurden.

Ebene 5 / Raum 5R11

Viele unserer Forscher nutzen unsere Dünnschichtanlagen, wenn sie ihre Mikrometer oder sogar Nanometer kleinen Roboter zusammenbauen. Hier kommen die Mitarbeiter der Zentralen Wissenschaftlichen Einrichtung „Materialien“ ins Spiel. Sie stellen Modellsysteme für diese Roboter aus sogenannten Funktionsmaterialien her, wie sie auch in Solarzellen oder Smartphones vorkommen.

Wir zeigen Ihnen ein Experiment mit unserem thermischen Verdampfer, wie es gelingt, eine nur wenige Nanometer dünne Schicht eines Metalls wie zum Beispiel Gold abzuscheiden und diese auf eine Scheibe Glas aufzubringen: fertig ist das Abbild der Minerva, die Schutzpatronin der Max-Planck-Gesellschaft. Schauen Sie uns über die Schulter und sehen Sie Gold in Dampf aufgehen!

Treppenhaus 2 vor Raum 4H04

Magnetismus ist aktueller denn je! Er findet sich in bekannten Anwendungen wie modernen und hoch effizienten Elektromotoren und Generatoren in der Alltagswelt, aber auch in der Elektronik, der sogenannten Spin-Elektronik. Dies demonstrieren wir an einem Schauexperiment zum Riesenmagnetwiderstand, dessen Entdeckung 2007 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet wurde. Auch am MPI für Intelligente Systeme werden ähnliche Effekte erforscht, ohne die heutige Handys und Festplatten undenkbar wären.

Wir präsentieren in Zusammenarbeit mit der Uni Stuttgart Experimente mit Magneten, die die Kräfte von Kühlschrankmagneten weit hinter sich lassen. Nach unseren Vorführungen werden Sie Ihren Alltag mit anderen Augen erleben!

Ebene 3 / Raum 3M20

Für Experimente sind maßgefertigte Apparaturen und Komponenten aus Spezialglas wegen höchster Reinheit, Transparenz, der sehr guten chemischen Beständigkeit sowie hohen Anwendungstemperatur von über 1200°C nicht wegzudenken. Diese werden in der Glastechnik nach Vorgabe der Wissenschaftler konstruiert und hergestellt.

Schauen Sie den Glasapparatebauern bei ihrer täglichen Arbeit über die Schulter und nehmen Sie sich eine selbstgeblasene Christbaumkugel mit nach Hause.

Raum 2F13 am NMR-Experiment der FKF

Fossile Brennstoffe waren gestern – die Energie der Zukunft ist Strom, gewonnen aus regenerativen Quellen wie Wind, Wasserkraft oder Solar. Problem ist nur: wie speichert man diese Energie, wenn sie gerade nicht gebraucht wird? Die Lösung könnten sogenannte Wasserelektrolyseure sein: sie machen aus überschüssigem Wind- oder Solarstrom Wasserstoff. Dieser Wasserstoff könnte dann in Brennstoffzellen in E-Autos, E-LKWs oder E-Zügen wieder verstromt werden. Der Energieträger Wasserstoff löst also das Problem der Speicherung erneuerbarer Energien.

Wir erklären Ihnen unsere Forschungsarbeiten in den Bereichen protonenleitender Membranen für Brennstoffzellen und Wasserelektrolyseure als auch die Speicherung von Wasserstoff in hoch-porösen Materialien.

Ebene 2 / Raum 2G06

Wenn Forscher dünnere Bleche, Folien oder Glas für Probenhalter brauchen oder in einen Roboter einbauen möchten, kommen sie in die Feinmechanische Werkstatt. Wir schneiden dann diverse Materialien mit unserem Lasergerät passgenau zu.

Diesen Laser wollen wir Ihnen präsentieren. Anhand eines Anhängers zeigen wir die diversen Schneid-und Graviermöglichkeiten.

Ebene 2 / Raum 2M01

Die Bibliothek der beiden Max-Planck-Institute in Stuttgart ist eine wissenschaftliche Spezialbibliothek, die in erster Linie den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Max-Planck-Instituts für Festkörperforschung sowie des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme zur Verfügung steht. Sie bildet zusammen mit der Informationsvermittlungsstelle der CPT-Sektion einen der größten wissenschaftlichen Informationsstandorte der Max-Planck-Gesellschaft: 86.000 gedruckte Bände sind auf zwei Ebenen verteilt, 67.700 elektronische Zeitschriften und 723.700 E-Books sind von den Arbeitsplätzen der Institute zugänglich.

Interessierten Besucherinnen und Besuchern bieten wir eine Einführung zu unserem Informationsangebot an.

Treffpunkt Foyer Heisenbergstr. 1

Für das Facility-Management auf unserem Forschungscampus ist unsere Haustechnik verantwortlich.

Wollen Sie wissen was nötig ist, um ganze zwei Max-Planck-Institute von einer gemeinsamen Bruttogeschossfläche von ca. 95.700 m2 am Laufen zu erhalten? Dann nehmen Sie an der Führung „Haustechnik” teil.

• Präsentation Gebäudemanagement und Gebäudeleittechnik
• Besichtigung von Hoch- und Niederspannungsversorgungen
• Erklärung Reinraumtechnik, Lüftungs-, Sanitär- und Klimazentralen
• Einblick in unsere Welt der Wasseraufbereitung
• Panoramablick vom Gebäudedach

Führungen jeweils um:
11:00 / 13:00 / 14:00 / 15:00 Uhr