Constructing Knowledge - Models and Model Building in Chemistry / Konstruktion von Wissen - Modelle und Modellbau in der Chemie

Anke Zürn

Akademie Schloss Solitude
14. Mai - 25. Juni 2005

Exhibition view “Constructing Knowledge - Models and Model-Building in Chemistry”, Akademie Schloss Solitude Stutgart, May 13 - June 25, 2005. Photographs: Anke Zürn & Tatsuto Suzuki

Die Ausstellung wird parallel zum "art, science & business" Symposium "Die Kunst, wie ein Architekt zu denken - Geschichten aus dem Architekturbüro" eröffnet.

Parallel präsentiert die Akademie Schloss Solitude neue Projekte von: bankleer, Valeria Hasse, Markus Grob, Rodney LaTourelle, Anke Zürn, Judith Fischer und Sabine von Fischer.

Eröffnung aller Projekte am 13. Mai 2005 um 20h, mit einer live Performance von Kristjan Varnik um 20.30h: "New Conventions of Behavior"

Introduction:
How to investigate and how to communicate what can not be seen directly with the human eye?
This fundamental question consequently led chemists to develop their own (visual) languages and symbols. Complicated and not directly observable processes and systems are represented visually with extreme reduction and high abstraction. Thus models and specific visual symbols (chemical formulas), schematic representations and simulations have their long tradition and are essential for communicating chemistry.
The knowledge of a systems topology, such as the arrangement of atoms in a crystal structure, is crucial for doing research on crystalline materials. Hereby the construction of “real” 3D models of crystal structures seems to play an important role. It allows a) for working out the system’s specific topology, and b) for the understanding and the communication there of. Different visualization and representation types encode different chemical and physical properties.
Also today, where computer based scientific visualization and virtual generated models became standard in chemists’ research labs, the construction of “real” models still has its place in everyday research.

Within the exhibition "Constructing Knowledge - Models and Model-Building in Chemistry" at Akademie Schloss Solitude (Stuttgart), concrete examples from chemistry, crystallography and materials sciences where used to investigate the significance of model and the model-building itself, as well as the different (visual) representation strategies, and the media’s possibilities. The focus was on models and model building during the research process.

Einführung:
Wie untersuchen, was dem menschlichen Auge nicht direkt zugänglich ist und wie kommunizieren, was nicht direkt sichtbar ist?
Diese zentrale Frage führte die Chemie in konsequenter Weise zur Entwicklung einer eigenen (visuellen) Sprache und Symbolik, um in extremer Reduktion und hoher Abstraktion komplizierte, nicht direkt beobachtbare Prozesse und Systeme modellhaft repräsentieren zu können. Modelle, spezifische visuelle Symbole (chemische Formeln), schematische Darstellungen und Simulationen haben eine lange Tradition und sind essentieller Bestandteil der Kommunikation chemischer Inhalte. So ist Beispielsweise die Kenntnis der Topologie eines Systems, wie die räumliche Anordnung von Atomen in einem Kristall, wichtige Voraussetzung für nachfolgende Untersuchungen. Dabei scheint der Konstruktion “realer” dreidimensionaler Kristallstrukturmodelle eine besondere Rolle zuzukommen. Topologische Besonderheiten werden oft erst durch den Modellbau selbst herausgearbeitet, und damit erfassbar, untersuchbar und kommunizierbar gemacht, wobei je nach Darstellungsweise unterschiedliche Wechselwirkungen und Eigenschaften kodiert werden können. Auch heute, da Computer basierte wissenschaftliche Visualisierungsprogramme und virtuelle Modelle längst zum Standard geworden sind, hat der Modellbau einen selbstverständlichen Platz im Forschungsalltag.

In der Ausstellung "Konstruktion von Wissen - Modelle und Modellbau in der Chemie" an der Akademie Schloss Solitude (Stuttgart) wurde an Hand konkreter Beispiele aus der Chemie, der Kristallographie und den Materialwissenschaften wurde die Bedeutung von Modellen und des Modellbaus für die Forschung untersucht, unterschiedliche Darstellungsstrategien wurden herausgearbeiten, und Möglichkeiten und Grenzen der eingesetzten Medien hinterfragen.

Models for Communicating Chemistry / Modelle zur Kommunikation chemischer Inhalte

Right: Model to detect water positions in a zeolite (L. McCusker, ETH Zurich).
Left: Model to the nomenclature of fullerenes (C. Thilgen, ETH Zurich).

Rechts: Modell zur Auffindung von Wasserpositionen in einem Zeolithen
(L. McCusker, ETH Zürich).
Links: Modell zur Nomenklatur von Fullerenen (C. Thilgen, ETH Zürich).

Model of a periodic Surface, constructed after a computer generated wire-frame model of an isosurface (research group H.G. von Schnering, MPI FKF Stuttgart).

Modell einer periodischen Fläche, konstruiert nach computergenerierten “wireframe” Modellen von Isoflächen (Arbeitsgruppe H.G. von Schnering, MPI FKF Stuttgart).

Ausstellung "Konstruktion von Wissen, Modelle und Modellbau in der Chemie",
Exhibition “Constructing Knowledge - Models and Model-Building in Chemistry”,
Akademie Schloss Solitude Stutgart, 2005. Photographs: © Anke Zürn, Tatsuto Suzuki

Models of periodic Minimal Surfaces with cubic symmetry (space group Ia3d), E. Koch, W. Fischer, University of Marburg.
Modelle von periodischen Minimalflächen mit kubischer Symmetrie (Raumgruppe Ia3d, E. Koch, W. Fischer, Universität Marburg.

Ausstellung "Konstruktion von Wissen, Modelle und Modellbau in der Chemie",
Exhibition “Constructing Knowledge - Models and Model-Building in Chemistry”,
Akademie Schloss Solitude Stutgart, 2005. Photographs: © Anke Zürn, Tatsuto Suzuki

Thanks / Dank

A special thanks to Helen, Nick, and Lu for helping me with the transportation of the models. I will never forget the face of the customs officials, at the Swiss|German border, when we arrived with the right handed UK car packed full with strange models ( probably also it was not so clear, where the driver was sitting). Shortly after we arrived with the models from in Stuttgart Nick's car broke down. I still feel guilty.

A special thanks also to Tatsuto Suzuki, who helped me so much to put everything up. Also some photographs whre taken by Tatsuto. MERCI!