A master carpenter turns a plank of two meters length into a simple hanging shelf: He draws a sketch and creates a decoration pattern. Then he saws out four parts and makes the markings for the shelves and the wall plugs. Finally, he drills holes for the wall plugs, applies glue and puts the parts together.

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Octavius ist überrascht: Warum schwimmt von zwei gleich schweren Gegenständen einer und einer nicht? Gemeinsam mit Pom findet er heraus, was es mit der Auftriebskraft auf sich hat und wie diese laut dem Gesetz des Archimedes mit dem Volumen zusammenhängt. Zum Schluss fasst Octavius das Gelernte zusammen.

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Über zwei Milliarden Menschen haben keinen Zugang zu Elektrizität - vor allem in Afrika, wo die Voraussetzungen für Fotovoltaik geradezu ideal sind. Moderne thermische Solaranlagen nutzen die Energie auch für die Warmwassererzeugung. Die Haushalte profitieren von der Nutzung des kostenlosen Sonnenlichts.

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Wir nehmen die Tatsache, dass wir jederzeit Strom in jeder gewünschten Menge haben, als gegeben hin. Dabei ist die Gefahr eines Blackouts, der Stunden oder Tage andauern kann, viel höher als gemeinhin angenommen. Diese Folge des Wissenschaftsmagazins zeigt, wie man sich auf den Blackout vorbereiten kann.

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Digitale Werkzeuge sind in der Arbeitswelt längst angekommen und verbreiten sich nach und nach auch in den Schulen. Nicht schnell genug oder viel zu schnell? Die Meinungen gehen auseinander. Diese Folge des Wissenschaftsmagazins zeigt, wie die Digitalisierung den traditionellen Unterricht verändert.

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Markus, Johann und Philipp Kreisel haben Batteriesysteme erfunden, deren Akkus schneller laden und länger halten als alle, die es bislang auf dem Markt gibt. Damit möchten die Brüder der Elektromobilität zum Durchbruch verhelfen. Ob sie ihren Innovationsvorsprung halten können, muss sich noch zeigen.

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Wie funktioniert E-Mobilität? Moderator Matthias Euba möchte es herausfinden und macht eine Fahrt im Elektroauto. Von den ersten Versuchen bis zum Laden des Wagens an der Elektrosäule erfährt der Zuschauer alles Wissenswerte und bekommt eine Menge interessante Informationen zur elektrischen Mobilität.

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Wenn Dinge sich untereinander verständigen und dem Menschen so das Leben erleichtern könnten - das wäre schön. Genau das soll das Internet der Dinge bewerkstelligen: Welche Dinge auf intelligente Weise auf ihre Umgebung reagieren und entsprechend handeln können, zeigt diese Folge des Wissenschaftsmagazins.

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Vor annähernd 7000 Jahren legten unsere Vorfahren umfangreiche Kreisanlagen mit hölzernen Pfosten und Gräben an. Heute entdecken wir sie durch Luftbildarchäologie wieder. Scanner und Datenanalyse ersetzen Spaten und Pinsel bei der Entschlüsselung der Monumentalbauten im Rahmen der High-Tech Archäologie.

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In Japan gibt es Jahr für Jahr eine Vielzahl an Erdbeben und kleineren Erschütterungen. Entsprechend müssen die Architekten die Häuser erdbebensicher konzipieren. Dabei orientieren sie sich an mehrstöckigen Pagoden - etwa auch für den Bau des höchsten Gebäudes in Tokyo, des 654 Meter hohen Skytrees.

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In Kenia gibt es eine ganze Reihe spannender Start-ups im Bereich Digitalisierung: Man spricht bereits von Silicon Savannah. Die meistgenutzte Entwicklung bislang ist das Handy-Bezahlsystem M-Pesa: Für seine Nutzung benötigt man weder Bankkonto noch Kreditkarte, die die meisten Afrikaner nicht besitzen.

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Diese Folge des Wissenschaftsmagazins beschäftigt sich mit vielversprechenden Errungenschaften der Nanoforschung: Hauchdünne Solarzellen und biegsame Batterien eröffnen neue Möglichkeiten der Energiegewinnung und mikroskopisch kleine Kunststoffröhrchen, robuster als Stahl, helfen in der Krebstherapie.

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Digitalisierung ist in aller Munde, sie ist unaufhaltsam und wird als Schlüssel zu einer neuen, besseren Zukunft gehandelt. Die Zahlen aber sprechen eine andere Sprache: Der Energieverbrauch für Information und Kommunikation steigt rasant an, Ressourcen werden knapp und Müllberge unüberschaubar groß.

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Die Thüringer Nevio und Matteo sind leidenschaftliche Seifenkistenfahrer. Diese Vorliebe haben sie von ihrem Vater übernommen, der selbst deutscher Vizeweltmeister im Seifenkistenrennen ist. Ein großes Rennen steht bevor, und die Jungen treten mit ihrem in Hunderten Stunden selbst gebauten Vehikel an.

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Justin gehört zu den führenden Talenten der Drohnenracer-Szene in Deutschland. Der Zwölfjährige trainiert beinahe täglich. Inzwischen hat er zusammen mit seinem Bruder fünf Renndrohnen gebaut - die selbst konstruierten Modelle fliegen besser als die gekauften. Justin reist inzwischen viel für sein Hobby.

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In Berlin sind Plastikjäger auf Schiffen unterwegs, um Müll aus den Gewässern der Hauptstadt zu fischen. Der Film zeigt, wie die Arbeit dieser Leute aussieht und was passiert, wenn das Plastik von hier aus ins Meer gelangt. Auch Mikroplastik und seine gesundheitlichen Auswirkungen werden thematisiert.

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Der Laser wird im Alltag für viele Aufgaben genutzt: Er liest DVDs und CDs, schneidet Metall, misst Geschwindigkeiten und Entfernungen präzise und wird bei Operationen eingesetzt. Der Film erläutert den Aufbau und die Funktionsweise des Lasers und erklärt, aus welchen Stoffen er gefertigt sein kann.

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Die endlichen Ressourcen der Erde sind bald erschöpft, denn wir verbrauchen an einem Tag mehr Energie auf Kohlenstoffbasis, als sich in tausend Jahren neu bilden kann. Das Medium setzt sich mit Alternativen, Energieverbrauch, energiebezogenem Terrorismus, neuen Technologien und Umweltschutz auseinander.

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Maschinen sollen sich in ihrer Wahrnehmung und in ihrem Handeln immer mehr dem Menschen angleichen - sie sollen selbstständig lernen können. Was genau es mit der Künstlichen Intelligenz auf sich hat, was bislang umgesetzt wurde und in welchen Bereichen noch Fortschritte anstehen, erklärt dieser Film.

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Tierversuche werden inzwischen nicht mehr nur von militanten Tierschützern kritisch gesehen, sondern auch von Wissenschaftlern: Die Versuche sind ethisch fragwürdig, aufwendig und teuer und lassen sich häufig nicht auf den Menschen übertragen. Inzwischen gibt es eine ganze Reihe an Alternativmethoden.

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Sonne, Wind und Wasser liefern uns schon für viele verschiedene Bereiche erneuerbare Energie – aber reicht sie aus, um riesige Flugzeuge und Schiffe über Ozeane zu befördern? Dieser Film zeigt die spannenden Fortschritte in einem Forschungsbereich, der angesichts des Klimawandels immer wichtiger wird.

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Wir brauchen schnell immer mehr Energie, und die fossilen Rohstoffe dafür sind fast aufgebraucht. Der Film zeigt, welche Möglichkeiten wir in Zukunft haben – aber sollen wir auf Sonne, Wind oder Wasser setzen? Wie weit ist die Entwicklung der Erneuerbaren Energien gediehen, welche Probleme gibt es noch?

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In etwa 30 Jahren, so schätzen Experten, wird es mehr Roboter als Menschen geben. Viele Aufgaben meistern die Maschinen bereits effizienter und besser als wir, und sie lernen laufend dazu. Längst schrauben sie nicht mehr nur Autos zusammen; zukünftig werden sie auch als Pfleger oder Partner fungieren.

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Smart Homes sollen der Gipfel des Komforts sein: Sie erledigen alles, was uns kostbare Zeit raubt, und überwachen gleichzeitig unsere Gesundheit. Allerdings braucht ein intelligentes Haus auch einen intelligenten Bewohner, denn die fortgeschrittene Technik der Häuser ist anfällig für Cyberkriminalität.

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Wie wird eine Feuerwehrdrehleiter hergestellt? Diese Folge der Sachgeschichten widmet sich ganz dieser Frage. Die Kamera ist von der Bestellung für den Produktionsprozess bis hin zur Auslieferung der fertigen Leiter dabei und zeigt Schritt für Schritt, wie das hochmoderne Einsatzfahrzeug entsteht.

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Moderne Textilien sind viel mehr als nur Stoffe: Sie können Licht in Strom umwandeln, Textilien fluoreszieren lassen oder mit licht- und stromleitenden Garnen sogar Schmerzen lindern. Autos können dank der leichten Gewebe mehr Energie sparen, und Elektroden für Batterien werden inzwischen gestickt.

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Sie soll nachhaltig sein, sicher und bequem - es gar nicht so einfach, die perfekte Verpackung zu zaubern. Diese Dokumentation zeigt, was bei den Forschern hinsichtlich neuer Verpackungen auf der To-do-Liste steht, und das klingt spannend: Sie soll Bakterien bekämpfen und mit den Verbrauchern kommunizieren.

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Es gibt bislang rund 20 Millionen Roboter auf der Welt, Tendenz stark steigend. Schon in etwa 30 Jahren soll es mehr intelligente Maschinen als Menschen geben. Diese Dokumentation geht der Frage nach, ob die Roboter die Rettung für unsere immer älter werdende Gesellschaft sind - oder gar ihr Untergang.

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Diese Dokumentation verfolgt die Abnahme und den ersten Langstreckenflug der neuen Boeing 777-300ER. Für viele Menschen ist Fliegen inzwischen normal. Viele vergessen den immensen Aufwand, den es erfordert. Es wird gezeigt, wie Ticketpreise entstehen und wie Piloten sich auf Krisensituationen vorbereiten.

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Als Bambusgerüstbauer muss man schwindelfrei und furchtlos sein. Lo Tak Wah lebt und arbeitet in Hongkong, und die Gerüste schwanken bedenklich, wenngleich sie stabil und erdbebensicher sind. Windböen in großen Höhen und durch den Regen rutschige Bambusstangen machen Sicherheitsleinen zum absoluten Muss.

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