Slurf 18-3

Officieel orgaan der werktuigbouwkundige studievereniging ‘Gezelschap Leeghwater’ te Delft | jaargang 18 - maart 2014 - no. 3

Innovatieve helmen Veiligheid voorop

Touchscreens

Getijdenenergie

Kwantuminternet

Een kijkje achter

Het is tijd om eb en

Informatie uitwisselen

de schermen bij het

vloed in ons voordeel

met behulp van

gevoelige scherm

te gebruiken

atomen en fotonen

VeRandeR de WeReld, Begin BiJ BOskalis 84˚

85˚

86˚

29˚

kunstmatig eiland punta pacifica, panama

30˚ 30º

31˚

84˚ 84º

Boskalis maakt een wereld van verschil, figuurlijk, maar vooral ook letterlijk. Bijvoorbeeld in de Stille Oceaan, met de aanleg van een kunstmatig wooneiland voor de kust van Panama. Durf jij dit avontuur aan? We laten jong talent graag van dit soort wereldveranderende ervaring opdoen. Ons traineeship heeft een uitdagend programma waardoor je grenzen verlegt en razendsnel groeit.

www.boskalis.nl/trainee

86˚ 86º

Interesse? Kijk dan voor meer informatie op boskalis.nl/trainee en meld je aan.

Vragen kun je stellen aan Ingrid Karelse, recruitmentmanager, via 078 6969 839.

Inhoud | Innovatieve helmen Whistler mountainbikepark

De zoektocht naar het best beschermende hoofddeksel pagina 8

Redactioneel | 4 Van het bestuur | 5 Leeghwateragenda en -activiteiten | 6 VOL | 12

Nieuws Interview

Het bedrijf van...

Van toets naar touch

Onderwijs | 20

Het touchscreen en zijn vele innovaties door de jaren heen

Gadgets | 26

pagina 16

Bachelor Master

Dreamteam | 33

Displayglass

Uit den ouden doos | 34

Het tij keren Water als redding in tijden van energieschaarste

De regio van nu

pagina 24

In het kort | 40 Buitenlandverhaal | 44 Papa, ik wil een nieuw hart | 46 Afstudeerverhaal | 48 Nawoord | 50

Teleportatie van informatie Het internet van de toekomst pagina 28

Bentrevn

High frequency trading | 36

Do it yourself | 51 Adverteerdersindex: Boskalis | 2 Frames | 7 Supair | 15 TWD | 19 NS | 22 Defensie | 32 Deerns | 43 AkzoNobel | 52 3

| Redactioneel De derde editie van de jaargang waarin de Slurf volwassen is geworden, is een feit. De dag van de liefde, 14 februari, viel toevalligerwijs in het weekend waarin deze Slurf werd afgerond. Deze dag werd gevierd met een diner waarbij kaarslicht, rozenblaadjes en een licht mousserende prosecco de boventoon voerden. De liefde die onstaan is tijdens het diner heeft er onder andere aan bijgedragen dat er een 52 pagina’s tellende Slurf is geproduceerd.

"Valsspelen is ook spelen" - Lex Razoux Schultz Lydia heeft zich verdiept in de ontwikkeling van het touchscreen en heeft daar een gevoelig epos over geschreven.

Stan gaat in zijn artikel in op de kracht van water. Door de getijdenstromen in ons voordeel te gebruiken, komen we een stapje dichter bij een Leeghwatergroene toekomst. Het world wide web van tegenwoordig is achterhaald. Jeffrey schrijft daarom over de toekomst van de computers en het internet. Vier pagina’s worden gevuld met een interessant stuk van Lex over het doen en laten op de beursvloer. De informatie over de enorme winsten die binnen milliseconden worden behaald, zorgt voor een flitsend artikel. Tim vertelt over het kweken van organen, waarbij de oplossing

Algemene Voorwaarden

De Slurf verschijnt vijf maal per jaar en is een uitgave van Gezelschap Leeghwater, de studievereniging van werktuigbouwkundige studenten aan de Technische Universiteit Delft. Niets uit deze uitgave mag gereproduceerd worden en/of openbaar gemaakt worden door middel van boekdruk, fotokopie, microfilm of welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van Gezelschap Leeghwater.

Gezelschap Leeghwater verklaart dat deze uitgave op zorgvuldige wijze en naar beste weten is samengesteld, evenwel kan zij op geen enkele wijze instaan voor de juistheid of volledigheid van de informatie. Tevens is zorgvuldig gezocht naar rechthebbenden van de gepubliceerde illustraties, dit is echter niet in alle gevallen na te gaan.

Wanneer u denkt auteursrechten te hebben kunt u contact opnemen via onderstaande gegevens.

Gezelschap Leeghwater aanvaardt geen enkele aansprakelijkheid voor schade, van welke aard ook, die het gevolg is van handelingen en/of beslissingen die gebaseerd zijn op bedoelde informatie.

voor het tekort aan organen wordt gepresenteerd. Kortom, een uitvinding die levens kan redden. Mijn eigen artikel gaat over fietshelmen. Het ontwerp van de helm leek wellicht vastgeroest, maar nieuwe concepten zijn op komst.

Daniël van den Bosch schrijft over zijn ervaringen bij het Beierse BMW. Een goed artikel over een vijfarmige robot wordt gepresenteerd door Johan Vogel en Oscar van de Ven. Het katern dreamteam is deze editie gevuld door DUTRacing. Nieuw in de Slurf is de rubriek ‘Uit den ouden doos’.

In deze rubriek worden stukken uit oude Slurfen hergepubliceerd. In deze editie komt de OlifantenSlurf ter sprake.

De laatste woorden van mijn hoofdredacteurschap wil ik wijden aan het bedanken van de mensen die mee hebben gewerkt aan deze Slurf. Edvard, Frederike, Steven, Jeffrey, Thomas en Sjoerd droegen wederom hun steentje bij.

Mijn dank gaat daarnaast uit naar de redactie, die met de juiste balans tussen ontspanning en inspanning de Slurf wederom naar een hoog niveau heeft getild. Nu rest mij alleen nog het stokje als eindverantwoordelijke over te dragen. Ik heb veel vertrouwen in Lydia en wens haar veel plezier en succes met het zorgen voor de volgende editie.

Slurf Hoogh!

Marc van Vliet, hoofdredacteur

Redactie

Hoofdredacteur: Marc van Vliet Eindredacteur: Lydia Schenk Secretaris: Stan de Muijnck Commissaris Lay-Out: Jeffrey Geudeke Redacteur: Lex Razoux Schultz Redacteur: Tim Biemans QQ'er: Irene van der Vossen Met dank aan de ROS Rechthebbende coverfoto: M5photography

Verzending

De Slurf wordt verzonden aan de ereleden, het college leden van verdiensten, de leden van studievereniging Gezelschap Leeghwater en de Vereniging Oud Leeghwater. De Slurf wordt verzonden aan instellingen binnen en buiten Delft, alle professoren van de faculteit 3mE en bedrijven waarmee Gezelschap Leeghwater samenwerkt. De PR-afdeling van de faculteit ontvangt tweehonderd exemplaren ten behoeve van voorlichting.

Slurfredactie

Lijkt het je leuk om de Slurfredactie te versterken?

Stuur dan een mail naar Slurf@leeghwater.nl

4

Abonnementen

Het aanvragen van een abonnement kan via de vermelde gegevens. Een abonnement op de Slurf kost 14 euro per jaar. Nieuwe abonnementen kunnen het gehele jaar door ingaan. Een abonnementsjaar loopt gelijk met een collegejaar en dus wordt de eerste maal het abonnement pro rata berekend.

Oplage & Druk

3 000, Drukkerij de Swart, Den Haag

Gezelschap Leeghwater Faculteit 3mE Mekelweg 2, 2628 CD Delft Tel: +31 15 27 86 501 Fax: +31 15 27 81 443 info@leeghwater.nl www.leeghwater.nl ABN AMRO : 44.23.10.919 Giro : 66967

Gezelschap Leeghwater

Van het bestuur |

Over de wetenschap zei Isaac Newton: “If I have seen further, it is by standing on the shoulders of giants.” Dit is voor veel zaken van toepassing.

Tijdens het ereledendiner vertelde onze oud-erevoorzitter, prof. Bikker, hoe bijzonder het is dat een dergelijk oude organisatie als Gezelschap Leeghwater nog zo springlevend is. Ondanks het feit dat het de oudste studievereniging van de Benelux is, vernieuwen we nog steeds. Het Gezelschap is door de jaren heen niet vastgeroest of blijven hangen in achterhaalde gebruiken. Wij staan op de schouders van onze voorgangers en kunnen op die manier hun kennis gebruiken. Hierdoor is innovatie en verbetering mogelijk en maken wij het Gezelschap ieder jaar sterker.

Halverwege het 146ste bestuursjaar hebben wij veel nieuwe facetten van Gezelschap Leeghwater gezien en beseffen we ons steeds meer hoeveel wij leren van ons verleden en onze voorgangers. Aan het begin van het jaar hadden we nog geen idee wat ons te wachten stond. Door de handvatten die wij aangeboden kregen, was het echter mogelijk om door te gaan. Olifanten leren snel en vergeten nooit iets. Nu wij de basisvaardigheden beheersen en steeds efficiënter werken, geeft dit ons de ruimte om meer projecten buiten onze vaste taakomschrijving op te pakken. Zo worden er

stappen gezet om het archief te digitaliseren en is er begonnen met een meerjarige visie voor het onderwijs. Ook de faculteitscase is inmiddels een feit. Maar niet alleen wij beginnen dit te doen. De commissies zijn ook uit hun startperiode en de ideeën die zij hebben worden nu langzaam maar zeker geconcretiseerd. Hierdoor kijken wij vooruit naar een half jaar vol met fantastische activiteiten.

We hebben nog veel ideeën, maar zoals gezegd zijn we halverwege. Het wordt tijd om naar onze opvolgers te kijken.

Op donderdag 13 februari heeft het Bestuursinteressediner plaatsgevonden. Maar liefst 27 Olifanten hebben zich verdiept in de activiteiten die wij nu een half jaar uitvoeren en zijn enthousiast dit voor het 147ste verenigingsjaar te gaan doen. Het is aan ons om een groep samen te stellen aan wie wij volgend jaar het stokje over zullen dragen.

Hiermee hangt samen dat wij moeten gaan afronden.

Alhoewel we nog tijd hebben, is het belangrijk dat we ervoor zorgen dat onze kennis en ervaring behouden blijft.

Er moeten voorbereidingen getroffen worden voor volgend jaar. Het is nu onze taak om het 147ste bestuur handvatten te geven om hun jaar mee te starten. Wij moeten de schouders worden waar zij op kunnen staan.

Nard Duin Voorzitter Gezelschap Leeghwater

5

| Leeghwater Leeghwateragenda 4 maart 5 maart 6 maart 11 maart 18 maart 25 maart

Klaverjastoernooi Slagtandborrel Algemene Ledenvergadering Faculteitscase robotica Lunchlezing AkzoNobel Lunchlezing NS

Ereledendiner

De Delftse Bedrijvendagen

De sollicitatietrainingen en presentatiedagen van De Delftse Bedrijvendagen zijn inmiddels achter de rug. Er kan worden teruggekeken op een succesvolle start van De Delftse Bedrijvendagen, de studenten weten hoe zij een sollicitatie succesvol doorstaan en er bleek een recordaantal deelnemers aanwezig op de presentatiedagen. Vanaf nu wordt uitgekeken naar de inhouse- en de gesprekkendagen, waar de volgende stap in het proces kan worden gezet.

Op 17 januari vond in de bibliotheek van Societeit Phoenix het ereledendiner van Gezelschap Leeghwater plaats. Van de zeventien ereleden waren er maar liefst veertien aanwezig. Vanuit het bestuur werd er een update gegeven over de huidige stand van zaken van Gezelschap Leeghwater.

Daarnaast vertelden de ereleden een verscheidenheid aan anekdotes en verhalen. Al met al een zeer geslaagd diner en een goede mogelijkheid voor het bestuur om de verschillende ereleden beter te leren kennen.

Lunchlezing VDL ETG

Wintersport

Mechnificent

Met 63 enthousiaste Olifanten is Gezelschap Leeghwater afgereisd naar Flaine in het gebied Grand Massif. Met veel snelheid en souplesse gleden de deelnemers vol enthousiasme de verschillende pistes af. Om half vijf werd door de meeste deelnemers de Flying Dutchman met een bezoekje vereerd. Na het après-skiën vervolgden velen hun weg naar de Diamant Noir of de Irish Pub. De meeste deelnemers stonden na een goede nacht feesten weer vroeg op om te genieten van het heerlijke skiweer. Ondanks een botsing met de vangrail op de terugweg kwamen we na een weekje sneeuw weer veilig terug in Delft.

6

Op dinsdag 11 februari jongstleden vertelde Frans-Willem Goudsmit over zijn ervaringen bij het bedrijf VDL ETG. Een interessant verhaal opgebouwd uit de geschiedenis en bedrijfsfilosofie van de VDL Group en VDL ETG werd gevolgd door een aantal verschillende projecten waar VDL ETG zich op dit moment mee bezighoudt. De tachtig aanwezige studenten hebben onder het genot van een lekkere lunch een goede indruk van het bedrijf gekregen.

Mechnificent is inmiddels uitgegroeid tot een groots evenement. Het feest bestaat pas drie jaar maar elk jaar weet de organisatie zichzelf weer te overtreffen. Ook dit jaar was het een succes met DJ’s zoals Billy the Kit, Franky Rizardo en Marc Macrowland. Dit jaar heeft de organisatie weer haar best gedaan om er een waanzinnig studentenfeest van te maken. Het mythische thema zorgde voor een sfeer alsof je op een testlocatie van de Mythbusters aan het feesten was. De testpoppenbar, de glow in the dark sticks en de alarmlichten in combinatie met de gek verklede studenten maakten het feest compleet.

Charlie Lawrence

Innovatieve helmen Sinds de jaren zeventig is de samenstelling van de fietshelm nauwelijks veranderd, terwijl de kennis wat betreft materiaaleigenschappen aanzienlijk is vergroot. Dit is opmerkelijk aangezien een fietshelm levens kan redden.

In veel landen is het dragen van een fietshelm verplicht voor een deel van de bevolking. In onder andere IJsland, Zweden, Australië en twintig staten van de Verenigde Staten is dit het geval voor kinderen. In Finland is een helm zelfs verplicht voor de hele bevolking. Het behoeft geen uitleg dat bij een verplichtstelling van de helm, het van groot belang is dat de effectiviteit van de fietshelm bewezen is. Volgens een in 2011 gepubliceerd onderzoek blijkt inderdaad dat de fietshelm een positief effect heeft op de bescherming van het hoofd. Het onderzoek wees 8

uit dat het risico op hoofdletsel voor niet-dragers van een fietshelm bijna twee keer zo groot is als voor helmdragers en het risico op hersenletsel zelfs méér dan twee keer zo groot is. Vanwege het grote belang van fietshelmen, is het cruciaal dat de fietshelm in ontwikkeling blijft. Op deze manier wordt de toegevoegde waarde van het dragen van een fietshelm steeds verder vergroot.

Helmen door de jaren heen

Sinds het Amerikaanse bedrijf Bell in 1975 de Bell Biker op de markt bracht, is er weinig aan de fietshelm veranderd. De helmen bestaan uit een dikke laag schuim met een harde plastic schil. Voordat deze helm bestond, droeg men geen helm of werd een leren ‘haarnet’ als hoofdbescherming gebruikt. De bescherming werd gevormd door gevulde leren stroken die van voor naar achter over het hoofd liepen. Toen autoracer Pete Snell in 1956 overleed na een auto-ongeluk, waren vrienden van hem het erover eens dat een goede helm Pete’s leven had kunnen redden.

Om in de toekomst onnodige sterfgevallen te voorkomen, hebben zij een instituut opgericht dat volledig is gericht op onderzoek naar helmen. Een belangrijke stap in de goede richting was dat het instituut helmen aan testen onderwierp. De normen die het instituut formuleerde, bleken achteraf wel haalbaar voor auto- en motorrace helmen, maar helaas niet voor fietshelmen. Dit had als gevolg dat de fietshelmfabrikanten de normen naast zich neerlegden.

Zowel de Snell Foundation, als de American Society for Testing and Materials en het American National Standards Institute, formuleerden vervolgens dynamische eisen die meegingen met de staat van de biomedische en technologische kennis. Door deze dynamische eisen maakten fietshelmfabrikanten er meer werk van om aan deze eisen te voldoen. Dit resulteerde in een snellere ontwikkeling van de opbouw en de vorm van de fietshelm.

Functie van de helm

Het doel van een helm is om de energie van een klap te verspreiden over zowel tijd als oppervlak. Bij de opbouw van de helm die sinds de jaren zeventig gebruikt wordt, nemen zowel de buitenschil als de schuimlaag één van beide doelen op zich. De harde buitenschil verdeelt de energie van de klap over een groter oppervlak en de binnenlaag verlengt de tijd door te vervormen. De vervorming geeft aan dat het materiaal energie opneemt, waardoor er minder energie wordt doorgegeven aan de schedel en de druk erop daalt.

Deze effecten kunnen een dodelijke val omzetten in een overleefbare val. De energie die wordt opgenomen door de schuimlaag uit zich in een deformatie van de schuimlaag.

Een probleem bij de hedendaagse helmen is echter dat er na een val nauwelijks tot geen vervorming van het schuim is te zien. Op het eerste gezicht lijkt dit wellicht positief, aangezien je zou denken dat de helm kan worden hergebruikt, maar dit betekent dat het grootste gedeelte van de energie van de klap is opgenomen door het hoofd.

Wist je dat...

De specht heeft bijgedragen aan de ontwikkeling van helmen? Onderzoekers aan de universiteit van Californië in Los Angeles vroegen zich af hoe het kon dat deze tikkende vogels geen hoofdpijn krijgen. Uit beelden geschoten met hogesnelheidscamera’s bleek dat het hoofd van deze vogel perfect lineair beweegt. Hierna zijn onderzoekers zich verder gaan verdiepen in rotationele acceleraties en minder in lineaire. vervormt. Een helm moet ontworpen worden voor zowel zware als lichte klappen, wat het ontwerp en vooral de materiaalkeuze extra lastig maakt. Uiteraard is er al veel geëxperimenteerd met het gebruik van andere materialen, maar het juiste materiaal is tot dusver niet gevonden.

Rotationele versnelling

Bij een val op het hoofd kunnen er, afhankelijk van de valhoek, twee stoottypes ontstaan. Het ene type leidt tot een lineaire acceleratie van het hoofd, de ander tot een rotationele acceleratie. Een lineaire acceleratie komt neer op een verandering van snelheid loodrecht op het oppervlak, zonder een verandering van richting. Een rotationele acceleratie houdt in dat er een verandering van richting optreedt, zonder dat de voorwaartse snelheid verandert.

De rotationele acceleratie van het hoofd kan ertoe leiden dat de hersenen zich verplaatsen ten opzichte van de schedel met alle vervelende gevolgen van dien.

Denk hierbij aan de kreukelzone van een auto. Hoe meer deze is vervormd na een ongeluk, hoe beter de auto de stoot heeft opgevangen. Het feit dat een helm weinig energie van een stoot opneemt, leidt in de praktijk vaak tot hersenschuddingen. Het probleem van het toepassen van een zachter type schuim is dat dit goed zal werken bij een zachte val, maar bij een harde val te snel en te sterk

De instanties die de veiligheidskeurmerken aanbieden hebben dit onderzoek echter niet gebruikt om nieuwe normen en testopstellingen te formuleren. Dit heeft tot gevolg dat er geen testen zijn voorgeschreven om aan te tonen in welke mate een helm rotationele versnellingen vermindert.

De lineaire valtest die al jaren wordt gebruikt om helmen te keuren, geeft alleen uitsluitsel over de vermindering van

Vintag

Het testen van helmen in 1912

In de praktijk treedt bij nagenoeg elke val een combinatie van beide versnellingen op. De lineaire acceleratie wordt door de hedendaagse helmen voldoende opgevangen. Het probleem van de helmen zit hem echter in het opvangen van stoten die leiden tot rotationele acceleratie. Door rotationele acceleratie ontstaat er schuifspanning tussen de hersenen en de schedel. Deze spanning kan schade aanrichten aan de hersenen. Onderzoek uit zowel de jaren tachtig, negentig, als tweeduizend, heeft het verband tussen rotationele versnellingen en hersenschade aangetoond.

9

de lineaire versnelling. De motivatie voor bedrijven om onderzoek te doen naar helmen die rotationele versnellingen terugdringen is laag, omdat een helm die rotationele versnellingen wel vermindert geen ander keurmerk krijgt dan degene die dat niet doen. Het is dus aan de bedrijven zelf om testopstellingen en helmen te ontwikkelen die wel zorgen voor een terugdringing van de rotationele acceleraties.

Een opvallend feit is dat de prijs van een helm vaak niets zegt over de veiligheid. In een onderzoek aan de Katholieke Universiteit Leuven werden helmen getest met de lineaire valproef en daaruit bleek dat een helm van 4 euro zelfs iets beter presteerde dan een geteste helm van 200 euro.

Nieuwe soorten helmen

De toepassing van externe airbags al enige tijd in de lucht hangt? Volvo heeft inmiddels de Volvo V40 uitgerust met een motorkap airbag, waarmee het aantal gevallen van letsel in het verkeer flink afneemt, aldus TNO. Als 1 aprilgrap presenteerde Volvo vervolgens een V40 die volledig gehuld was in airbags. Het was echter niet geheel als grap bedoeld, want achter de schermen wordt hard gewerkt aan de realisatie van het concept.

De airbags die momenteel in de testfase zitten, komen uit de dorpels van de auto en zijn 2 meter lang, 70 centimeter hoog en 20 centimeter breed. op de markt. De Zweedse sportartikelenproducent POC heeft deze technologie toegepast in een mountainbikehelm. De meerprijs voor de helm met MIPS ten opzichte van een helm zonder deze technologie, is ongeveer 50 euro.

Ook in Amerika wordt al sinds 2007 aandacht besteed aan de rotationele versnelling van de hersenen. Hier kwamen de onderzoekers tot een andere oplossing, namelijk het vervangen van de schuimlaag door een aluminium honingraatstructuur met ultradunne wanden. Dit profiel ligt los tussen een dunne polymeerplaat en de harde buitenkant van de helm. Tijdens de klap verplaatst de polymeerplaat zich, waardoor de honingraatstructuur knikt. Door dit knikken wordt er rotationele energie opgenomen, zodat de hoeveelheid rotationele energie van het brein afneemt.

Deze techniek wordt ‘Angular Impact Mitigation’ genoemd.

MIPShelmet

Gedurende de laatste tien jaar komen er innovaties op het gebied van helmen naar voren, welke voornamelijk gericht zijn op het verminderen van rotationele versnellingen. Een neurochirurg en een werktuigbouwkundige uit Zweden hebben de ligging van de hersenen in de schedel verder onderzocht. Ze kwamen erachter dat de laag hersenvocht die tussen de hersenen en de schedel zit, zorgt voor energieabsorptie. Na vele jaren schetsen, prototypes bouwen en testen, zijn ze er in 2008 in geslaagd om een helm te ontwerpen die rotationele acceleraties sterk kan verminderen. Het ontworpen ‘Multi-directional Impact Protection System’, kortweg MIPS, bevat een relatief gladde plaat tussen het hoofd en de schuimlaag. Deze laag zorgt ervoor dat de helm onafhankelijk roteert van de gladde laag, bij een stoot die niet onder 90 graden intreedt. Hierdoor neemt de helm rotationele acceleratie op. De eerste helmen die met de MIPS-technologie zijn uitgerust, zijn sinds 2009

Wist je dat...

Het ontlasten van het brein met behulp van MIPS-technologie 10

Onzichtbare helm

De bewegingen en krachten die kenmerkend zijn voor een crash zijn na duizenden testongelukken met dummy’s en stuntrijders achterhaald, waarna het algoritme opgeslagen is. Om de valbeweging te herkennen, zitten er zowel gyroscopen als versnellingsmeters in de Hövding. Een algoritme bepaalt vervolgens of de helm moet worden opgeblazen.

Hövding

In 2005 is men begonnen met het ontwikkelen van een helm met totaal andere uiterlijke en absorberende kenmerken. Wanneer men de helm draagt, is dat niet te zien, vandaar dat de helm ook wel de onzichtbare helm wordt genoemd. Deze innovatie is ontstaan uit een masterproject van twee Zweedse studentes Industrieel Ontwerpen.

Geprikkeld door het feit dat een helm dragen voor kinderen onder de 15 verplicht was en dat het verplicht stellen van helmen voor volwassenen ter discussie stond in Zweden, waren de studentes benieuwd of ze erin konden slagen een helm te maken die aangenaam draagbaar zou zijn.

Hövding

De Hövding in het verkeer

De Hövding voor en na het ontvouwen

De helmen die op dit moment worden gedragen, worden vastgemaakt door middel van bandjes, wat nogal eens leidt tot klachten over knellingen. Daarnaast krijgt men bij de conventionele helmen snel last van een bezweet hoofd en een geruïneerde coupe. Deze nadelen hebben uiteindelijk geleid tot een revolutionaire nieuwe helm, die omschreven kan worden als een ‘airbag helm’. Het bedrijf Hövding werd opgericht en in de jaren die volgden heeft het gelijknamige product talloze prijzen in de wacht gesleept.

De Hövding wordt gedragen om de nek en vormt daarmee als het ware een extra kraag. Aan de achterkant van de kraag kan de nylon airbag ontsnappen. Bij een crash ontvouwt een nylon zak zich in een tiende van een seconde en vormt zich om het hoofd. De ‘helm’ beschermt op dit moment het hoofd bijna volledig, alleen het gezichtsveld is onbeschermd. Op bepaalde plekken is de helm verstevigd om scheuren te voorkomen. Omdat de helm enkele seconden lang opgeblazen blijft, kan de helm meerdere klappen opvangen. Pas daarna loopt de helm rustig leeg. Het helium dat de airbag opblaast zit aan de rugkant. Daar zitten ook de sensoren die bepalen of er sprake is van een valpartij.

Aangezien de sensoren continu meten of er sprake is van een ongeluk, verbruikt het product veel energie. Het opladen gaat door middel van een USB-aansluiting. Na een ongeluk is de airbag niet meer bruikbaar en moet hij worden vervangen. De prijs van het product is met 350 euro wel zo’n 300 euro hoger dan een eenvoudige fietshelm.

Na jaren van ogenschijnlijke stilstand op het gebied van de veiligheid van fietshelmen, zijn er door de samenwerking tussen medici en technici innovatieve helmen op komst.

Tot 1950 was de medische wereld van mening dat de hersenen een solide geheel waren, gehuld in een harde schil. De hersenen in de schedel werden vergeleken met dobbelstenen in een bakje. Later onderzoek heeft echter uitgewezen dat deze vergelijking niet klopt en dat tussen de hersenen en de schedel een laag hersenvloeistof zit. Dit heeft het onderzoek naar de juiste materiaalkeuze en de gewenste opbouw van de helm veranderd, waardoor het aantal hersenschuddingen kan worden teruggedrongen en er levens kunnen worden gered. De prijs van de vernieuwde fietshelm is wel een stuk hoger, maar de helm vergroot de veiligheid weldegelijk en kan zelfs levens redden.

Marc van Vliet

11

| Vereniging Oud Leeghwater Alumnivereniging Werktuigbouwkunde TU Delft

Nieuws

Wiebe Draijer

Tijdens het ereledendiner van Gezelschap Leeghwater op 17 januari jongstleden is de heer Wiebe Draijer officieel toegetreden tot de ereleden. Als introductie ging de heer Draijer in op zijn wortels in de werktuigbouwkunde, de toepassing van zijn technische kennis als consultant en zijn huidige functie als voorzitter van de Sociaal Economische Raad.

Daarnaast gaf de heer Draijer een lezing tijdens de alumnidag van Gezelschap Leeghwater op 23 maart.

Paul Breedveld

Op woensdag 11 december hield Paul Breedveld zijn intreerede met als onderwerp ‘De wonderbaarlijke reis van anatomie naar techniek en weer terug’. Professor Breedveld ging uitgebreid in op zijn onderzoek op het gebied van operatie-instrumenten met de natuur als inspiratiebron.

Tijdens zijn intreerede gebruikte professor Breedveld het volledig weghalen van hersentumoren door het gebruiken van flexibelere operatie-instrumenten als voorbeeld. Deze techniek is gebaseerd op de natuur, namelijk op de anatomie van inktvistentakels. De focus in het onderzoek ligt voorlopig bij schedelbasischirurgie. Professor Breedveld is benoemd tot Antoni van Leeuwenhoek professor, een leerstoel die bedoeld is om jonge, excellente wetenschappers snel te benoemen tot hoogleraar zodat zij hun wetenschappelijke carrière maximaal kunnen ontwikkelen.

Klinische Technologie

Digitaliseren archief

Het VOL-bestuur heeft de eerste stappen gezet met betrekking tot het digitaliseren van het archief. Het archief van Gezelschap Leeghwater wordt nu grotendeels bewaard op de faculteit 3mE, de oudere stukken worden bewaard in de Koninklijke Bibliotheek Delft. Het doel is om voor het dertigste lustrum het hele archief gedigitaliseerd te hebben.

Als lid van de VOL wordt u op de hoogte gehouden van de activiteiten die voor alumni worden georganiseerd. Indien u nog vrienden, kennissen of collega’s kent die Werktuigbouwkunde in Delft gestudeerd hebben, kunt u hen attenderen op de diverse lidmaatschappen die de VOL aanbiedt: • Het gratis lidmaatschap • Het lidmaatschap van 25,- inclusief de Slurf • Het lidmaatschap van 40,- inclusief de Slurf en het jaarboek Via www.leeghwater.nl/vol kunt u een lidmaatschap aanvragen of uw oude lidmaatschap wijzigen. Voor vragen kunt u naar het e-mailadres vol@leeghwater.nl een mail sturen.

Gezelschap Leeghwater

De contouren van de bachelor Klinische Technologie, die zich naast de studies Werktuigbouwkunde en Maritieme Techniek, zal gaan vestigen in 3mE worden steeds duidelijker zichtbaar. De opleiding bestaat voor vijftig procent uit

technische vakken en voor vijftig procent uit medische vakken. De studenten zullen leren hoe het menselijk lichaam functioneert en welke processen aan de grond staan van ziektes. Aansluitend wordt de student klaargestoomd in relevante technische principes van werktuigbouwkunde, natuurkunde, elektrotechniek en informatica. De helft van deze vakken vindt plaats in Delft en de andere helft vindt plaats in Rotterdam. De vakken worden door docenten van het Erasmus MC, het LUMC en de TU Delft gegeven.

Wiebe Draijer en Nard Duin 12

Interview Vanuit de Vereniging Oud Leeghwater wordt er elke Slurf een alumnus geïnterviewd. Zo krijgen studenten een goed beeld van waar je terecht kunt komen met de studie.

Bedrijf: Functie:

ASML Application & Business Support Engineer Afstudeerrichting: Precision & Microsystems Engineering Jaar van afstuderen:2013

Waar denkt u aan als u terugkijkt op uw studententijd in Delft?

Aan de Oude Delft met haar mooie grachtenpanden, aan studeren in de UB, de koffiepauzes met tafelvoetbal bij Gezelschap Leeghwater, de avonden op de zaak en alle kerstdiners, kroegjolen en verkleedfeestjes. Het begon allemaal met het befaamde nuldejaarsweekend: ‘Hee Nullo, Share the Fant!’ In de rij voor de faculteit had ik al meteen twee vriendinnetjes ontmoet. Bij Werktuigbouwkunde, wie had dat gedacht? Dat weekend was een goed en memorabel begin van mijn studententijd in Delft.

Hoe is uw studie verlopen?

Mijn start was niet slecht, maar met gemiddeld 40 punten per jaar duurde het toch meer dan vier jaar voordat die bachelor binnen is. Gelukkig zat ik in de laatste lichting die nog geen last had van de harde knip, waardoor ik parallel met mijn master kon beginnen. Na mijn mastercrisis, kiezen vond ik echt heel moeilijk, kreeg ik de studiesmaak echt te pakken. Zo ben ik in 2011 een half jaar aan de Eidgenössische Technische Hochschule in Zürich, Zwitserland, gaan studeren waarna ik bij een startup bedrijfje van mijn masterafdeling een jaar lang een afstudeerproject heb gedaan. Het was een periode van hard studeren en leren, maar dat was zeker de moeite waard.

Kunt u een korte schets van uw carrière geven?

Mijn carrière is eigenlijk nog niet zo lang geleden begonnen. Ik ben momenteel negen maanden in dienst bij ASML, waar ik voor de afdeling Customer Support werk. Mijn groep, Application & Business Support, houdt zich bezig met het ondersteunen van onze klanten bij het gebruik van lithografie- en metrologiesystemen. Hierbij kijken we niet naar hardwareproblemen, maar verbeteren we machineinstellingen om aan de eisen van de klant te voldoen.

Lotte Willems

Lotte Willems

Lotte Willems

In welk opzicht gebruikt u Werktuigbouwkunde?

Veel van de kennis die ik tijdens mijn master heb opgedaan is relevant voor mijn werk bij ASML. Je moet de beginselen van chipproductie, mechatronica en optica kennen om de werking van de scanners goed te begrijpen. In mijn dagelijkse bezigheden merk ik dat voornamelijk interdisciplinair technisch inzicht erg waardevol is. Wanneer ontwikkelaars data presenteren, moet je snel kunnen begrijpen wat dat in de praktijk betekent. Ook moet je weten hoe je een actieplan moet opstellen om conclusies die uit de data naar voren komen te testen. Hierbij probeer je de processen bij de klant zo min mogelijk te verstoren. De vaardigheden die daarvoor nodig zijn, heb ik tijdens mijn studie opgedaan.

Is Werktuigbouwkunde een goede keuze geweest?

Daar kan ik volmondig ja op zeggen. Werktuigbouwkunde is een hele brede studie waarbij je een stevige technische basis legt die je altijd goed kan gebruiken, welke richting je daarna ook op gaat. In de master is er ruimte voor ontplooiing in een specifieke richting zodat je ook diepgang vindt. Wat ik ook altijd zeer heb gewaardeerd, is de ruimte die er vanuit de faculteit en universiteit werd geboden om je naast je studie te ontwikkelen. Voor mij onderscheidt een Delftse student zich hiermee in het bedrijfsleven: technisch sterk en daarnaast ondernemend.

Welk advies heeft u voor de student?

Voor mij is de studententijd hét moment om jezelf te ontwikkelen: zowel op inhoudelijk gebied als op sociaal gebied. Dus neem een relevante bijbaan, zoek een commissie waarmee je een gaaf evenement organiseert en vergeet tussendoor niet wat tentamens te halen. Geniet ervan.

13

Het bedrijf van...

Onder onze alumni zijn er een aantal ingenieurs die een eigen bedrijf hebben. Ook in deze editie is er een alumnus geïnterviewd over het starten van zijn onderneming.

Ir. D.A. Goes Naam: Bedrijf: Jaar van oprichting: Aantal werknemers: Branche:

Diederik Goes Trind Cosmetics 1988 27 Cosmetica

Hoe ziet een gemiddelde werkdag eruit?

De indeling van de werkdagen veschilt sterk per dag.

Maandag hebben we bijvoorbeeld operationeel-, verkoopen marketingoverleg. Gezien het internationale karakter ben ik ook veel op reis. De belangrijkste kritieke prestatieindicatoren, ook wel kpi’s genoemd, heb ik direct ter beschikking. Dus voor de dag start ben ik op de hoogte van het reilen en zeilen van het bedrijf.

Trind Cosmetics is een Nederlands bedrijf dat unieke producten ontwikkelt voor hand- en nagelverzorging. De producten van Trind onderscheiden zich doordat ze zijn gebaseerd op de natuurlijke samenstelling van een nagel.

De producten van Trind zorgen ervoor dat een nagel sterker en mooier wordt, zonder dat de natuurlijke opbouw van een nagel wordt verstoord.

Hoe groot is Trind?

Trind is in meerdere Europese landen marktleider op het gebied van hand- en nagelverzorging. De producten worden wereldwijd in bijna dertig landen gedistribueerd.

Dit jaar komen daar acht nieuwe landen bij. De distributie vindt plaats via lokale exclusieve distributeurs: dat wil zeggen, ieder land heeft één distributeur.

Waar ligt de toekomst van Trind?

Uiteindelijk willen wij wereldwijd marktleider worden op het gebied van hand- en nagelverzorging.

Hoe bent u tot deze onderneming gekomen?

Ik had de wens om voor mezelf te beginnen. Voordat ik meerdere kanalen ging aanboren zoals internetplatforms, banken, accountants en dergelijke heb ik een lijst gemaakt met abstracte punten waar het beoogde bedrijf aan moest voldoen. Een paar punten waren onder andere B2B, B2C, tastbaar en interationaal product, productie, onderzoek en reisafstand woon-werk. Branche en type producten had ik met opzet niet gedefinieerd, omdat het zoekveld anders erg klein zou worden. Uiteindelijk werd Trind via een internetplatform in de stille verkoop aangeboden. Het enige punt van mijn lijst waar het bedrijf niet aan voldeed, was de woon- werkafstand. Na vier jaar heb ik het bedrijf verplaatst, waardoor ook aan dit laatste punt werd voldaan.

14

Trind Cosmetics

Wat doet uw bedrijf?

Diederik Goes

Wat is uw advies voor werktuigbouwers die een eigen onderneming willen starten?

Ik heb veel geleerd van de bedrijven waarvan ik in loondienst heb gewerkt. Dat was voor mij een goede school voordat ik Trind overnam. Als off-shore en grondverzet projectmanager heb ik kennis opgedaan van projectmanagement en quality control. Vervolgens heb ik als hoofd productie opleggerbouw kennis opgedaan van procesmanagement en als operationeel directeur van algemeen management en internationale distributie. Heel belangrijk is dat je jezelf verdiept in de processen van het bedrijf.

Uiteraard kun je niet alles weten, maar als je bijvoorbeeld een adviseur inhuurt moet je deze wel begrijpen. Heel vaak wordt klakkeloos het advies overgenomen zonder dat dit begrepen wordt. Durf vragen te stellen. Vaak durft men dit niet omdat men bang is om niet slim over te komen.

Doorgaans weet men alles over het product dat men wil ontwikkelen en op de markt wil brengen. Maar op het gebied van bijvoorbeeld financiën, administratie en personeelszaken heeft men te weinig kennis. Voor een werktuigbouwer zijn deze gebieden goed te doorgronden, maar je moet er wel tijd in steken. Werktuigbouwkunde is een mooie en brede studie. Ook in de cosmetica komt de in Delft opgedane kennis goed van pas.

SUPAIR banen voor jonge academici levert maatwerk!

SUPAIR is hét bemiddelingsbureau, verbonden aan de TU Delft, dat sinds 1995 jonge ingenieurs helpt bij het vinden van een geschikte baan. Wij bemiddelen voor (internationale) bedrijven, ingenieurs- en adviesbureaus, kennisinstituten en overheidsinstellingen met raakvlakken in de techniek.

Dus: een nieuwe collega nodig of klaar voor de volgende (carrière-) stap? Wij helpen graag.

geïnteresseerd?

we will gladlyga naar de website of neem assist you in direct contact met ons op! finding the job

tel. 015 278 65 27 supair.tudelft.nl supair.tudelft.nl

mekelweg faculteit ewi, 20ste verdieping weg 4, faculty of4,ewi, 20th floor

...what’s next?

geschikte ingenieur nodig? of op zoek naar een baan?

Youiapp

Van toets naar touch Een wereld zonder tablets en smartphones is tegenwoordig haast niet voor te stellen. Ook bij andere apparaten duikt het aanraakgevoelige scherm steeds vaker op.

In eerste instantie waren touchscreens geen groot succes.

Voordat Apple in januari 2007 de iPhone aan de wereld introduceerde, was men niet overtuigd van de noodzaak van het aanraakgevoelige scherm. Maar de iPhone betekende een doorbraak voor de evolutie van het touchscreen. Vanaf het moment dat de behoefte gecreëerd was, ontstonden talloze toepassingsmogelijkheden voor deze technologie.

Het eerste touchscreen werd in 1965 uitgevonden door Edward Johnson aan het Royal Radar Establishment in Engeland. Dit was een capacitief touchscreen. Een capacitief touchscreen bevat een coating van geleidend materiaal die het gehele scherm beslaat. Deze laag is veelal gemaakt van indiumtinoxide. Dit materiaal is transparant en heeft 16

tevens een hoge geleidbaarheid. De laag indiumtinoxide fungeert als een condensator, waardoor het elektrische stroom op kan slaan. Wanneer men de laag aanraakt, gaat een kleine hoeveelheid elektrische spanning over op de vinger. Hierdoor verandert het elektrische veld. Sensoren in de hoeken van het scherm registreren hoe ver ze verwijderd zijn van de plek die is aangeraakt. Deze informatie sturen ze naar de beeldprocessor, die vervolgens op basis van de informatie van de sensoren berekent waar het scherm is aangeraakt. Deze methode werkt alleen wanneer het scherm wordt aangeraakt door een geleidend object.

De technologie achter het capacitieve touchscreen werd ontwikkeld voor de luchtverkeersleiding en lijkt sterk op de technologie die gebruikt wordt in de huidige tablets. Het grote verschil met de technologie achter tablets is dat bij de uitvinding van Johnson slechts één aanraking tegelijk geregistreerd kon worden. De touchscreens van Johnson werden nog tot 1995 gebruikt in de luchtverkeersleiding.

Elograph

In 1971 ontwikkelde dr. Samuel Hurst een touchsensor.

Hurst was destijds docent aan de universiteit van Kentucky en oprichter van het bedrijf Elographics. De Elograph, zoals de touch-sensor genoemd werd, was van grote invloed op de ontwikkeling van de touchscreen technologie. Eén jaar later verscheen op de universiteit van Illinois de Plato IV

touchscreen technologie die gebruik maakte van een infrarood touchpaneel, waardoor studenten hun antwoorden konden geven door het scherm aan te raken. Het systeem werkte op basis van infraroodcamera’s, die verspreid achter het beeldscherm gepositioneerd waren. Op het moment dat het scherm aangeraakt werd, registreerden de camera’s dit als een schaduw. Omdat de camera’s zich op verschillende plaatsen achter het scherm bevonden, was het mogelijk om de plaats van aanraking nauwkeurig te bepalen.

In 1972 werden de educatieve computersystemen met een infrarood touchscreen daadwerkelijk in gebruik genomen.

Niet veel later werd het eerste echte touchscreen gemaakt, dat voorzien was van een transparant oppervlak. Dit touchscreen werd ontworpen door dr. Samuel Hurst. Kort daarna ontwikkelde en patenteerde Elographics een resistief touchscreen, wat sindsdien als het meest populaire touchscreen wordt beschouwd.

Wist je dat...

Het over een aantal jaar mogelijk is diepte te voelen op touchscreens? Onderzoekers van Disney Research in Pittsburgh willen dit bereiken door de elektrische spanning te variëren waardoor de wrijvingskracht op de vingers verandert. Hierdoor wordt het mogelijk de textuur en vorm van objecten op het touchscreen te kunnen waarnemen zonder fysieke veranderingen in de oppervlakte van het scherm door te voeren.

was de HP-150. Deze HP-150 had een ingebouwd raster van infraroodstralen aan de voorkant van de monitor, waardoor de vingerbewegingen gedetecteerd konden worden. De infrarood sensoren verzamelden helaas erg veel stof en vereisten frequente reiniging. Echter is in datzelfde jaar door Myron Krueger ook een optisch systeem ontwikkeld dat handbewegingen kon registreren. Hierdoor ontstond de mogelijkheid tot interactie door middel van gebaren. Vanaf dat moment volgden de ontwikkelingen elkaar in sneltreinvaart op. Eén jaar later werd het multi-touchscreen ontwikkeld door Bob Boie. Hierdoor konden gebruikers met hun vingers grafische bewerkingen uitvoeren.

Arstechnica

Multi-touch

Plato IV touchscreen

Een resistief touchscreen werkt op basis van elektrische weerstand. De bovenste laag van het scherm is krasbestendig. De twee lagen daaronder zijn gemaakt van geleidend materiaal. Er bestaat een kleine ruimte tussen de lagen.

Als het scherm aan staat, loopt er een elektrische stroom door de onderste twee lagen. Wanneer men op het scherm drukt, komen de twee elektrisch geladen lagen tegen elkaar aan. Dit veroorzaakt een verandering in het elektrische veld waardoor de locatie van indrukking bepaald kan worden.

Bij resistieve touchscreens zal men dus meer druk moeten uitoefenen op het scherm dan bij capacitieve touchscreens.

In het jaar 1982 werd een touchpad ontworpen dat meerdere aanrakingen tegelijk kon registreren. Dit was mogelijk dankzij een videocamera die kon communiceren met een computer. Eén jaar later introduceerde het bedrijf HewlettPackard de eerste computer met een touchscreen, dat

Een multi-touchscreen is, zoals de naam al zegt, een aanraakscherm dat meer dan één input tegelijk ondersteunt. Dit geeft meer en uitgebreidere mogelijkheden dan het normale touchscreen. Wanneer men slechts met de vingertoppen input wil geven aan een computer, zonder het gebruik van toetsenbord en muis, zal men constateren dat een conventioneel touchscreen al snel onvoldoende zal zijn om aan de eisen te voldoen. Een conventioneel touchscreen kan tenslotte slechts één input tegelijk registreren.

Dankzij de toepassing van multi-touchtechnologie kan men rechtstreekse meervoudige interactie verkrijgen met de applicatie die men wil gebruiken.

Het eerste multi-touchsysteem maakte gebruik van een matglazen paneel waar een camera achter geplaatst was.

Op het moment dat één of meerdere vingers op het glas drukten, detecteerde de camera dit als één of meerdere zwarte punten op een witte achtergrond. Hierdoor kon dit geregistreerd worden als input van het systeem. Als gevolg van een grotere druk op het glas werd de punt dikker, waardoor enige drukgevoeligheid aanwezig was. In 1985 werd aan de universiteit van Toronto een multi-touch tablet ontwikkeld dat gebruik maakte van een capacitief systeem 17

Smartphones

De eerste telefoons met een touchscreen werden in de jaren negentig geïntroduceerd. In 1993 bracht Apple de Newton PDA uit, voorzien van handschriftherkenning. Niet veel later kwam IBM met een apparaat genaamd Simon.

Dit apparaat bevatte een kalender, notitieblok, faxfunctie en een touchscreen interface dat gebruikers in staat stelde om telefoonnummers te kiezen. Simon was het eerste apparaat dat een telefoon combineerde met een touchscreen.

In die tijd waren dergelijke apparaten niet populair en maakte slechts een enkeling er gebruik van. Twee jaar later richtten John Elias en Wayne Westerman Fingerworks op.

Samen ontworpen ze onder andere een ‘gesture-generated’ toetsenbord en de iGesture Pad, die input van meerdere vingers tegelijk kon verwerken. Een aantal jaren later werd het bedrijf overgenomen door Apple, die de technologie verwerkte in de iPhone en de iPad. Microsoft kon natuurlijk niet achterblijven, en lanceerde in 2002 de Windows XP Tablet. Deze tablet was echter niet uitgerust met een capacitief scherm wat op dat moment gebruikelijk was, maar met een resistief scherm. Het communiceerde door middel van druk en niet door geleiding.

Waarschijnlijk heeft dit eraan bijgedragen dat de tablet niet heel veel verkocht is. In 2005 ontwikkelden drie vrienden uit Frankrijk een apparaat genaamd ‘Lemur’. Met dit apparaat kon muziek gemaakt worden. Tevens beschikte Lemur over een multi-touchscreen interface. De Fransen waren de eersten die transparante multi-touchscreen technologie hadden ontwikkeld die toegankelijk was voor de consument. Twee jaar later kwam de iPhone. Dit was de eerste succesvolle touchscreentelefoon. Het design en de gebruiksvriendelijke interface hebben hieraan bijgedragen.

Toen de iPhone 1 geïntroduceerd werd, kon men slechts één vinger gebruiken. Echter kon de multi-touch techniek wel gebruikt worden om in te zoomen op foto’s en kaarten.

Een blik op de toekomst

Omdat het touchscreen nog volop onderhevig is aan veranderingen, zal de touchscreentechnologie de komende jaren zeker niet stilstaan. Zo wordt er op dit moment gekeken naar een alternatief voor de schaarser wordende grondstof indiumtinoxide. Dit is het geleidende en tevens transparante materiaal dat in capacitieve touchscreens wordt gebruikt. Tot voor kort bestond er nog geen alternatief dat 18

in aanmerking kwam voor deze toepassing. Het Fraunhofer Instituut voor Productietechnologie en Automatisering in Stuttgart heeft echter een nieuwe manier gevonden om de geleidende laag in touchscreens te maken. Door grafeen en koolstofnanobuisjes te combineren met een geleidend polymeer, kan een coating geproduceerd worden. De combinatie maakt geen gebruik van schaarse grondstoffen en is daardoor een duurzaam alternatief voor het tot op heden gebruikte indiumtinoxide. Bovendien is het met de nieuwe coating mogelijk flexibele schermen te maken, wat voor geheel nieuwe toepassingsgebieden kan zorgen.

4allfile

in plaats van de camera-gebaseerde optische systemen die toentertijd gebruikt werden. Dit was een enorm grote stap in de evolutie van het touchscreen.

Interactie met een innovatief touchscreen

Verschillende tabletproducenten zijn op dit moment bezig om een tablet met een flexibel touchscreen te ontwikkelen.

Zo kwam Samsung afgelopen december met het zogeheten ‘metalmesh-touchscreen’. Dit scherm bevat een rooster van zeer dunne metalen draden die met zilver of koper omhuld zijn. De metalmesh-touchscreens zijn goedkoper dan de conventionele schermen doordat ze geen gebruik maken van het relatief dure indiumtinoxide. Daarnaast zijn ze flexibel. Als het lukt om de draden van 3 micrometer dik te verkleinen naar 1 micrometer, zal de technologie ook voor smartphones gebruikt kunnen worden.

In Nederland zijn 5,6 miljoen tablet- en ruim 8 miljoen smartphonegebruikers. Het touchscreen is continu in ontwikkeling en zelfs het flexibele touchscreen is in aantocht.

Het is een gek idee dat we in de toekomst onze smartphone op zullen vouwen voor we deze in onze broekzak stoppen, toch zou dit idee zomaar werkelijkheid kunnen worden.

Lydia Schenk

Meet our employees in person: TU Delft Meet & Greet 26-03-2014 Navingo Offshore Carreer Event 02-04-2014

Temporary Works Design.

Engineered to perfection.

TWD is a dynamic, fast growing engineering firm specialized in the design of temporary works, structures which facilitate the construction of permanent works. Working from concept to detail, we provide creative designs and fabrication assistance for the civil and offshore markets.

On the work floor, we encourage a fun, fast-paced, enterprising atmosphere. Our determination to promote innovation has attracted a young, talented staff that is able to develop and interpret their creativity into smart, practical solutions.

We are always looking for bright and creative individuals for the following job positions:

AutoCAD/Inventor Draftsman Engineer Project Engineer

For more detailed job descriptions and information about TWD, please visit our website www.twd.nl/careers or contact HR via email hr@twd.nl or phone +31 (0)10 2940 374.

| Onderwijs Bachelor

bezig geweest met het verplaatsen van een eerstejaars tentamen op zaterdag en openstelling van de faculteit tot twaalf uur tijdens de tentamenperiode. Er is een poll gehouden over de temperatuur in de rode gangen, het aanbod van Sodexo en de inrichting van de voorhal. Ook was er een facultaire inspraakborrel waaruit veel nieuwe ideeën naar voren zijn gekomen. De volgende facultaire inspraakborrel zal plaatsvinden op 18 maart in het Lagerhuysch. Hier kun je de facultaire studentenraad vertellen wat er volgens jou verbeterd kan worden binnen de faculteit.

De Ontwerpwedstrijd van Werktuigbouwkunde is weer van start gegaan. Dit jaar worden de eerstejaars uitgedaagd om een lopend bierkrat te bouwen. Een onderwerp dat bij velen tot de verbeelding spreekt.

Het bierkrat moet minstens zes flesjes zo snel mogelijk over een traject naar een zitbank vervoeren. Dit moet gebeuren door te lopen in plaats van, zoals misschien voor de hand ligt, te rijden. Hierbij moet het krat kunnen omgaan met obstakels en een oneffen terrein. Als extra uitdaging kunnen groepen kiezen om het krat aan het eind te kantelen, zodat de flesjes klantvriendelijk worden aangeboden. De wedstrijd zal plaatsvinden op dinsdag 24 juni. In diverse categorieën kunnen prijzen gewonnen worden:

Lijkt het je leuk om komend jaar FSR te doen? De aanmelding hiervoor gaat binnenkort open. Houd hiervoor de FSR Facebookpagina in de gaten.

Nieuwe procedure aanmelden tentamens

Vanaf 1 januari jongstleden is er een nieuwe aanmeldprocedure voor tentamens. Nieuw is dat studenten naast hun campuskaart een tentamenticket dienen mee te nemen om te bewijzen dat zij zich hebben aangemeld. Dit kan geprint worden of op een smartphone getoond worden. Op dit moment wordt echter ook een digitaal systeem ontwikkeld. Kaartlezers zijn veelbelovend: binnen vijf minuten kunnen 400 studenten gecheckt en binnengelaten worden.

• Snelheid: snelle en correcte levering • Buffel prijs: de grootste transport capaciteit • Green award: lichtgewicht • Constructieprijs: beste technische uitvoering • Science Centre award: meest innovatieve ontwerp Een jury, bestaande uit docenten en vertegenwoordigers van het Science Centre en het bedrijfsleven zullen de winnende ontwerpen kiezen. Het is elk jaar spannend welke creatieve of juist in elkaar geflanste oplossingen, het gebruik van ducttape is verboden, de studenten zullen bedenken, welke bouwsels de finish nooit halen en welke er met de prijzen vandoor gaan.

Gezelschap Leeghwater

Aanmelden voor een tentamen kan nog steeds vanaf 56 tot uiterlijk 14 kalenderdagen voor het tentamen. Nieuw is dat, wanneer studenten te laat zijn met aanmelden, zij tot twee dagen van tevoren een e-mail naar het examenloket kunnen sturen. Zij krijgen dan één werkdag voor het tentamen te horen of ze toegang hebben tot het tentamen. Dit is afhankelijk van het aantal lege plaatsen in de zaal.

Ontwerpwedstrijd 2013

Facultaire studentenraad

De facultaire studentenraad, de FSR, bestaat uit negen studenten Werktuigbouwkunde en Maritieme Techniek die verschillende belangen van alle studenten binnen de faculteit 3mE vertegenwoordigen. Deze studenten worden elk jaar verkozen tijdens de stemdagen, die dit jaar op 21 en 22 mei vallen. Het afgelopen halfjaar zijn zij onder andere 20

Wie zich door overmacht niet op tijd heeft aangemeld voor een tentamen, kan terecht bij de examencommissie van zijn of haar opleiding. Wanneer zij de aanvraag goedkeurt, verstrekt zij een overmachtsverklaring. Door deze mee te sturen met het verzoek aan het tentamenloket kan een student bovenaan de wachtlijst worden gezet. Ook in dit geval volgt één dag van tevoren bericht of de student deel kan nemen aan het tentamen.

Deze informatie is ook op www.examdesk.tudelft.nl te vinden. Loop je tegen problemen aan rond deze procedure of heb je opmerkingen of klachten? Stuur dan een email naar jochem@oras.nl en dan zal dit meegenomen worden in de vergadering. De centrale studentenraad verzamelt deze klachten om het systeem te verbeteren.

Maart Master Maand Datum

Tijd

Locatie

Materials Science & Engineering

wo 4 maart

12:45 - 13:30

James Watt Zaal

Mechanical Engineering MEA

wo 4 maart

12:45 - 13:30

James Watt Zaal

Mechanical Engineering SPET

di 11 maart

12:45 - 13:30

James Watt Zaal

Mechanical Engineering SFM

do 13 maart

12:45 - 13:30

Simon Stevin Zaal

Systems & Control

ma 17 maart

12:45 - 13:30

James Watt Zaal

Mechanical Engineering CE

ma 17 maart

12:45 - 13:30

James Watt Zaal

Mechanical Engineering TE

di 18 maart

12:45 - 13:30

James Watt Zaal

Offshore & Dredging Engineering

do 20 maart

12:45 - 13:30

Isaac Newton Zaal

Marine Technology DPO

vr 21 maart

12:45 - 13:30

James Watt Zaal

Marine Technology Science Mechanical Engineering BMD Biomedical Engineering

vr 21 maart

12:45 - 13:30

James Watt Zaal

ma 24 maart

12:45 - 13:30

James Watt Zaal

di 25 maart

vanaf 17:30

Isaac Newton Zaal

Mechanical Engineering PME + Labtour

do 27 maart

vanaf 12:45

Isaac Newton Zaal Programmawijzigingen onder voorbehoud

Schrijf je in op www.3me.tudelft.nl/mastervoorlichting

Advertorial

Berend de Graaf

Alumni Gezelschap Leeghwater kiezen voor NS Iedereen kent NS. Dagelijks brengen wij meer dan 1,2 miljoen mensen naar hun bestemming.

Ons werkterrein is daarbij steeds gevarieerder geworden – van treinen naar treinen én stations.

Van alleen Nederland naar Europa. Van stoelen in een trein naar stoelen, banken, wifi en actuele reisinformatie. Van sprinters tot hogesnelheidstreinen. Van OV Fiets en Greenwheels tot andere concepten. Van Kiosk tot Starbucks, van Julia’s tot de Hema. Het is állemaal NS. Als talentvolle starter kun je vele stappen maken.

En die eerste stap in je carrière is misschien wel de belangrijkste. Kies je voor NS, dan kies je voor een marktleider die de verantwoordelijkheid neemt om de dienstverlening aan haar klanten dagelijks te optimaliseren.

Alumni Berend de Graaf en Jonas Hogenelst kozen voor NS. In dit interview vertellen ze wat NS aantrekkelijk maakt als werkgever.

Berend is op 1 januari 2010 bij NS begonnen als Management Trainee en is nu hoofd Support.

Jonas is sinds oktober 2011 Technisch Trainee en is nu Maintenance Engineer van de VIRM dubbeldekker. Tijdens hun lidmaatschap bij Gezelschap Leeghwater maakten ze al kennis met de Nederlandse Spoorwegen door deelname aan een excursie bij NedTrain in Haarlem en een lunch met de toenmalige presidentdirecteur van NS. Leeghwater en NS Er bestaat al langer een relatie tussen de TU Delft, Gezelschap Leeghwater en NS. Verschillende NS directeuren en senior managers studeerden in Delft en NS is al jaren vertegenwoordigd op de Delftse Bedrijvendagen. Ook Berend en Jonas kwamen via

Jonas Hogenelst

deze route bij NS. Berend: “In mijn studenten tijd kende ik NS eigenlijk net als iedereen alleen als vervoerder. In het jaar dat ik in het bestuur van Gezelschap Leeghwater zat, hebben we een keer geluncht met oud president-directeur Aad Veenman. In het gesprek tijdens die lunch ontdekte ik hoe interessant en vooral hoe divers NS als bedrijf is. Toen ik me oriënteerde op een baan waarin ik mezelf breed kon ontwikkelen, kwam ik het management traineeprogramma van NS tegen. Het sprak me onmiddellijk erg aan, omdat je start in een echte functie met grote verantwoordelijkheden. Daarnaast volg je diverse modules waarbij je groeit in je persoonlijke ontwikkeling.” Jonas ging in zijn eerste jaar Werktuigbouw- kunde met Leeghwater op excursie naar het revisiebedrijf van NS in Haarlem. “Tijdens deze excursie werd mijn interesse voor treintechniek meteen gewekt en het bepaalde mede de keuze voor mijn master, Transport, Infrastructure & Logistics.

Daarin kwamen de dienstregelingen en treinbeveiligingssystemen van NS geregeld aan bod. Door de Inhousedag in de NS werkplaats Watergraafsmeer merkte ik het belang van techniek voor NS en besloot ik te solliciteren voor het Technisch Traineeship.”

Verrassend NS “Je weet niet wat er allemaal komt kijken bij het rijden van treinen. Het onderhoud aan treinen is niet te vergelijken met dat van auto’s, omdat in een trein zoveel meer systemen zitten. Denk hierbij aan de omzetting van 1500 volt hoogspanning naar laagspanning, van pneumatische rem tot elektrodynamische rem, van automatische treinbeïnvloeding tot de inklembeveiliging van de deuren. Mij heeft dat verrast”, vertelt Jonas. En Berend voegt toe dat hij het meest verbaasd was over de grootte van het bedrijf.” Zo wist ik niet dat de helft van alle rode dubbeldekkers in Londen van NS is en

Advertorial

praktisch alle winkels op de stations door NS worden geëxploiteerd.”

Vrijheid en verantwoordelijkheid Berend vertelt vervolgens hoe hij direct in het diepe is gesprongen bij zijn eerste klus. “Al vanaf mijn eerste werkdag bij het bedrijfsonderdeel NedTrain ging ik aan de slag met een onderzoek naar wat er tijdens de winter goed was gegaan en wat niet. Vanuit mijn aanbevelingen zijn meerdere projecten gestart om treinen robuuster te maken en als organisatie beter voorbereid te zijn op het winterweer. Bij mijn laatste project als implementatiecoördinator heb ik de implementatie van een nieuw ICT pakket (Maximo) gerealiseerd in de werkplaats waar ik nu werk. Alle monteurs hebben nu hun eigen iPad en kunnen zo alle orders ingepland krijgen, hun uren boeken, materialen bestellen en werkbeschrijvingen lezen.”

Jonas is begonnen als Logistiek Engineer bij het revisiebedrijf in Haarlem. “Hier worden treinen na 20 jaar volledig gestript en gemoderniseerd. In mijn eerste functie was ik verantwoordelijk voor de voorraadoptimalisatie van het magazijn en het opstellen van logistieke KPI’s voor het management. In het tweede jaar van mijn traineeship was ik werkzaam bij het onderhoudsbedrijf in Leidschendam. Daar was de optimalisatie van het proces om complexe storingen op te lossen een van mijn uitdagingen, want hoe zorg je ervoor dat een trein met terugkerende storingen goed hersteld wordt? Na de afronding van mijn traineeship ben ik in september 2013 Maintenance Engineer voor een specifiek type

dubbeldekkertrein geworden.”

“Het leukste aan alle projecten die ik tot nu toe heb gedaan is de enorme vrijheid die je krijgt”, stelt Jonas. Hij kan al zijn creativiteit in zijn werk kwijt maar tekent daarbij aan dat, mocht het nodig zijn, alle deuren open staan voor vragen om hem verder op weg te helpen. “De complexe technische vraagstukken waarvoor je een oplossing kunt bedenken maken het werk uitdagend. Zo heb ik onderzoek gedaan naar vocht in de luchtleidingen van treinen, waarbij veel thermodynamica aan bod kwam. Maar ook de context van NS met veel verschillende stakeholders maakt NS tot een interessante werkomgeving.”

NS als technisch werkgever Het hart van elke werktuigbouwer gaat sneller kloppen als je een werkplaats van NedTrain binnenloopt, aldus Berend. “Je kunt als werktuigbouwer veel kanten op binnen NS en je krijgt die vrijheid ook. Dus als je samen met gepassioneerde collega’s wilt werken aan mooie uitdagingen in een open en goede sfeer dan kan ik je zeker aanbevelen om bij NS te komen werken.” “Ja”, zegt Jonas, “ik raad iedereen aan bij NS te komen werken vanwege de goede sfeer, mooie uitdagingen en omdat er ongelooflijk veel mogelijk is. Ik ben nu Maintenance Engineer, maar er zijn nog vele andere interessante en uitdagende functies te bekleden. Van technisch specialistische System Engineer tot projectleider, van lean Productie Engineer tot leidinggevende. En uiteraard zijn er genoeg mogelijkheden om door te groeien in het senior management.”



Stellwagonalive

Het tij keren Bij duurzame energie wordt vaak gedacht aan wind- of zonne-energie. Gelukkig kan ook de zee een handje helpen in onze energiebehoefte.

Decennia lang zijn fossiele brandstoffen gebruikt om aan onze energiebehoefte te voldoen. Het is bekend dat deze brandstoffen schadelijke gevolgen hebben voor het milieu en uiteindelijk op zullen raken. Om dit probleem op te lossen worden alternatieven voor fossiele brandstoffen gezocht. Er zijn grote stappen gezet op het gebied van zonne-energie, waar de zonnecellen steeds hogere rendementen behalen en op het gebied van windenergie, waar de spanwijdtes van windmolens enorme groottes bereiken. Minder bekend zijn de duurzame energiebronnen die gebruik maken van de energie in zeeĂŤn, oceanen en rivieren. De overkoepelende term voor deze energiebronnen is waterkrachtenergie. Dit artikel zal zich toespitsen op de energiebron met de meeste potentie: getijdenenergie.

Deze energiebron zet de getijdenstromen om in bruikbare 24

vormen van energie, voornamelijk elektriciteit. Het getij is de periodieke wisseling van de waterstand die op de aarde optreedt als gevolg van haar draaiing en de zwaartekracht van de maan en in mindere mate van de zon. Een stijgende waterstand wordt vloed genoemd en een dalende eb.

Waterkracht

Men kan stellen dat windenergie verwant is aan waterkrachtenergie. Bij beide energievormen gaat het om kinetische energie die wordt omgezet in elektrische energie. Het verschil is dat een ander medium de energie bevat.

Bij windenergie is dat medium lucht en bij waterkrachtenergie is dat medium water. Door het verschil in dichtheid betekent het dat, kijkend naar kinetische energie, er met waterkrachtenergie 832 maal meer vermogen kan worden gegenereerd dan met windenergie, mits andere waarden gelijk blijven. Wind bereikt echter een aanzienlijk hogere snelheid dan water. Wanneer deze effecten gecombineerd worden blijkt dat dezelfde hoeveelheid energie kan worden opgewekt als de snelheid van water een factor tien kleiner is dan de snelheid van lucht.

Op de aarde is er water in overvloed. Ongeveer 71 procent van het aardoppervlak is oceaan. Dit maakt waterkrachtenergie op grote schaal toepasbaar. Een ander groot voordeel van waterkrachtenergie is dat getijden

In 620 miljoen jaar de lengte van een dag is vergroot van 21,9 uur naar 24 uur? Verlies van mechanische energie in het systeem van de aarde wordt onder andere door getij veroorzaakt, wat ervoor zorgt dat de aarde steeds langzamer gaat draaien. zeer nauwkeurig bepaald kunnen worden. Als de krant wordt opengeslagen bij het weerkatern, ziet men dat op elke plaats de hoogte en het tijdstip van eb en vloed precies voorspeld zijn. Als men echter waterkrachtenergie gebruikt kan de schade aan de omgeving erg groot zijn. Zo kan het ecosysteem door deze projecten in de war raken.

Een project kan bijvoorbeeld de visstromen beïnvloeden.

Daarnaast is ook geld een struikelblok. Het is dus moeilijk om deze projecten van de grond te krijgen en vooral te onderhouden, omdat er, bijvoorbeeld, corrosie ontstaat.

Er bestaan meerdere manieren om waterkrachtenergie op te wekken. Er wordt onderscheid gemaakt tussen de getijstroomgenerator, de getijdendam en de dynamische getijdengenerator. De laatstgenoemde is hierbij het meest revolutionair te noemen. De getijstroomgeneratoren lijken het meest op de windturbines en worden ook wel getijdenturbines genoemd. Verschillende concepten uit de windenergie zijn direct gerelateerd aan getijdenenergie.

Hierbij kan men energie halen uit stromend water, net zoals een windturbine energie uit stromende lucht haalt.

Een ander concept, de getijdendam, kan water in een baai of in een rivier laten lopen tijdens vloed en kan het tijdens eb eruit laten lopen. Dit kan worden gedaan door het besturen van sluizen. De geplaatste turbines in die sluizen halen de energie uit het in- en uitstromende water.

Chinese en Nederlandse samenwerking

Een vergevorderd concept van de getijdendam is de dynamische getijdengenerator. Begin 2013 ondertekenden de Nederlandse en Chinese overheden een overeenkomst om in dit concept te investeren en om Chinese en Nederlandse geleerden samen te laten werken. Eenvoudig gezegd komt het concept op het volgende neer: als in stromend water een blokkade wordt gezet, dan staat het water hoger aan de ene kant dan aan de andere kant van de blokkade. De dynamische getijdengenerator is gebaseerd op dit concept. Het is een lange dam van minstens 30 kilometer die haaks staat op de kust waarlangs het water stroomt. De lange dam heeft kleine

kanalen waar water door kan stromen. In deze kanalen staan turbines die energie opwekken. Om het concept efficiënter te maken is er een dichte dam aan het einde van de lange dam, parallel aan de kust geplaatst. Dat geeft het concept een T-vorm en zorgt voor een grotere stijghoogte van het water ten opzichte van de andere kant. Doordat het water aan de ene kant hoger staat dan aan de andere kant, krijgt het water een hoge snelheid bij het stromen door de kanaaltjes. Hierdoor wordt er meer energie opgewekt.

Met efficiënte turbines en een dam van circa 40 kilometer zouden miljoenen huishoudens voorzien kunnen worden van groene energie.

UnguyinChina

Wist je dat...

De Chinese T-dam

Kusten die in aanmerking komen om dit principe te implanteren zijn relatief ondiep en hebben getijdestromen parallel aan de kust. Dit zijn een aantal gebieden in Europa, zoals de Nederlandse kustlijn, en gebieden in Azië, zoals bijna de gehele kustlijn van het vaste land van China.

De laatste jaren is men bezig met verdere ontwikkeling van getijdenenergie. Helaas is het moeilijk om deze vorm van energie van de grond te krijgen door hoge kosten en een gebrek aan kennis. Mocht men meer kennis vergaren over deze vorm van energie dan is dat een stapje in de richting van een honderd procent groen energieverbruik.

Stan de Muijnck

25

| Gadgets

>

Altijd al op de hoogte willen zijn van de snelheid waarmee je de ondergesneeuwde hellingen afsuist? Deze skibril geeft naast snelheid ook hoogte, airtime en spronglengte weer. www.oakley.com | € 890,-

>

Start je dag goed met de campervan-toaster. Maak in een handomdraai toast van jouw doorsnee boterhammen. www.gadgethouse.nl | € 45,96

< Raak jij ook zo aangebrand van het schoonmaken van je barbecue? De grillbot maakt je vuile barbecue in een mum van tijd helemaal schoon. www.grillbots.com | € 165,-

> Ga terug in de tijd en luister naar jouw favoriete platen met de retro jukebox dock. www.megagadgets.nl | € 119,-

26

> Met dit ‘Drinking Station’ kun je zelfs als je in het zwembad ligt te chillen genieten van een heerlijk drankje. www.gadgethouse.nl | € 99,-

>

Party als een professional. De Bar10der is jouw persoonlijke barman en past dankzij zijn compacte ontwerp met gemak in jouw broekzak. www.megagadgets.nl | € 29,95

>

Watersporten krijgt een hele nieuwe betekenis met deze fiets op waterkracht. www.jetovator.com | € 7 000,-

< Door deze vrolijke roze usb-stick heb jij je belangrijkste bestanden binnen handbereik en kom je niet voor aap te staan. www.popelectronics.com | € 19,95

27

Technische Universiteit Delft

Teleportatie van informatie De National Security Agency, de Amerikaanse geheime dienst, werkt aan een nieuw soort supercomputer. Deze moet vrijwel alle huidige beveiligingsmethoden binnen korte tijd gaan kraken.

Deze zogeheten kwantumcomputer rekent niet met nullen en enen, maar maakt gebruik van de kwantummechanische eigenschappen van deeltjes en kan daardoor veel sneller werken dan een conventionele computer. Op dit moment zijn natuurkundigen hard aan het werk om deze nieuwe computer te realiseren. Andere onderzoekers houden zich bezig met het ontwikkelen van kwantuminternet, aangezien informatie versturen via het klassieke internet niet mogelijk zal zijn met de kwantumcomputer. Als deze supercomputers in de toekomst binnen de maatschappij gebruikt zullen worden, is het noodzakelijk om ook op deze computers het onmisbare internet te kunnen gebruiken.

28

Kwantumcomputer

Om het kwantuminternet beter te begrijpen, is het nodig om de werking van kwantumcomputers te snappen, zie ook het artikel ‘Supercomputers’ van Merle van der Kroft in Slurf 16-4. Een kwantumcomputer maakt gebruik van twee kwantumverschijnselen: verstrengeling en superpositie.

Verstrengeling van deeltjes betekent dat zij met elkaar verbonden zijn. Wanneer de toestand van het ene deeltje gemeten wordt, is direct de toestand van het andere deeltje bekend. De theorie van superpositie stelt dat deeltjes zich in meerdere toestanden tegelijkertijd kunnen bevinden. Zo kan bijvoorbeeld een foton op meerdere plaatsen tegelijk zijn of een minuscuul deeltje tegelijk wel én niet trillen. Pas wanneer een deeltje wordt waargenomen, zal dit zich in één van de toestanden bevinden.

Onderzoekers hebben dit aangetoond door twee verstrengelde deeltjes een verschillende kant op te sturen en de spin te meten bij twee verschillende meetopstellingen, A en B. Hoewel de eigenschappen doen vermoeden dat spin iets te maken heeft met het impulsmoment van een deeltje, heeft dit niets te maken met draaiing om de as.

Het is een kwantummechanische grootheid die niet is te beschrijven met behulp van klassieke mechanica. Door het fenomeen superpositie kunnen deeltjes zowel een positieve als negatieve spin hebben. Hierdoor is de uitkomst bij

Met behulp van deze twee verschijnselen kan een kwantumcomputer sneller werken dan een binaire computer. Er wordt gebruik gemaakt van zogenaamde ‘qubits’. Dit zijn kwantumbinaire eenheden die waarden kunnen bevatten die bijvoorbeeld voor veertig procent nul zijn en tegelijkertijd ook voor zestig procent één zijn. Een systeem met ‘n’ qubits kan hierdoor beschreven worden met 2n vectoren.

Dankzij dit fenomeen stijgt de capaciteit van kwantumcomputers exponentieel met het aantal qubits. Zo heeft een binaire computer 64 bits nodig om 264 waarden uit te drukken, terwijl een kwantumcomputer maar vijf qubits nodig heeft. Hieraan gerelateerd is de tijd die een kwantumprocessor nodig heeft om berekeningen uit te voeren.

Kwantumprocessors kunnen namelijk 2n berekeningen uitvoeren in dezelfde tijd als conventionele computers één berekening doen. In theorie kunnen er tegelijkertijd meer verschillende berekeningen uitgevoerd worden dan met conventionele computers mogelijk is.

Het is moeilijk in te beelden dat een processor meerdere berekeningen tegelijkertijd kan uitvoeren, maar het helpt wellicht als er de volgende vraag wordt gesteld: “Er zijn vijftien hokken in de dierentuin en in één van de hokken zitten olifanten, in welk hok zitten de olifanten?” Stel dat de olifanten zich in het elfde hok bevinden. De normale computer zal dan eerst de deur van hok nummer één openen, kijken of de olifanten zich daar bevinden, daarna de deur sluiten en de deur van het volgende hok openen. Dit proces wordt herhaald tot de computer het hok met de olifanten heeft gevonden. De kwantumcomputer kan daarentegen alle deuren tegelijk openen en heeft al na één cyclus de olifanten in het elfde hok gevonden. Bij een kleine opdracht is de tijdwinst van de kwantumcomputer minimaal, maar bij grotere opdrachten kan de tijdwinst enorm zijn.

Kwantuminternet

Het doel van het nieuwe internet is het verbinden van meerdere kwantumcomputers. Met een netwerk als dit, is het mogelijk om extreem zware berekeningen uit te voeren. Zo kunnen problemen worden opgelost die nooit

aan te pakken zullen zijn met verschillende conventionele computers die samenwerken, aldus prof.dr. Gerhard Rempe, natuurkundige verbonden aan het Max Planck Instituut voor kwantumoptica. Het maken van een dergelijk internet levert al meteen een groot probleem op. Het voordeel van qubits is dat deze nul en één tegelijk kunnen zijn, maar wanneer men een qubit bekijkt, ziet men de waarde nul óf één. Omdat in de huidige netwerken informatie constant wordt gemeten, heeft de qubit hierin geen voordelen ten opzichte van de klassieke bits. Na een meetpunt heeft de qubit namelijk de waarde nul óf één, maar niet meer de waarde nul en één tegelijkertijd.

D-Wave Systems

meetopstelling A steeds willekeurig. Wanneer tegelijkertijd de spin van het deeltje bij meetopstelling B gemeten wordt, zal deze elke keer tegenovergesteld zijn aan de spin van het deeltje bij meetopstelling A. Op het moment dat er geen meting wordt gedaan bij A, is de uitkomst bij B willekeurig.

Hiermee is aangetoond dat het deeltje bij B weet dat het deeltje bij A is gemeten en dat deze informatie wordt verstuurd met een snelheid die groter is dan de lichtsnelheid.

De binnenkant van een kwantumcomputer

“Kwantuminternet is in feite gewoon een netwerk dat informatie verstuurt”, zegt dr. Ronald Hanson, verbonden aan het Kavli Instituut van de TU Delft. Om een nieuw internet op te bouwen is het van belang een geschikte qubit te kiezen. Voor deze keuze zijn eigenlijk maar twee restricties: Het deeltje moet klein genoeg zijn om te voldoen aan de wetten van de kwantummechanica en het is van belang dat het deeltje in twee toestanden tegelijk kan voorkomen.

De ene toestand wordt dan gebruikt ter vervanging van de waarde één, de andere zal de waarde nul vervangen. Voor verschillende experimenten met betrekking tot kwantumcomputers en -internet worden daarom fotonen gebruikt.

Deze deeltjes verplaatsen zich met de lichtsnelheid en omdat ze een polarisatie hebben die links of rechts is, zijn ze uitermate geschikt voor het versturen van de kwantuminformatie. Het versturen van informatie via fotonen is al vaker gedaan. Prof.dr. Anton Zeilinger heeft het zelfs voor elkaar gekregen om dit te doen over een afstand van 144 kilometer. Door de fotonen via de openlucht te versturen kon hij een grotere afstand overbruggen dan wanneer hij de fotonen door een kabel zou sturen. In een kabel zouden deze fotonen namelijk sneller worden geabsorbeerd, waardoor de informatie niet bij het eindpunt aankomt.

29

Dreamstime

Conventionele chip waarin bits de berekeningen uitvoeren

Teleportatie

Opslag

Het teleporteren van informatie is maar een deel van het probleem waar kwantumfysici op stuiten. Een ander deel is het feit dat kwantuminformatie niet op te slaan is.

Informatie kan van punt A naar punt B verstuurd worden, maar het is onmogelijk om dezelfde informatie later van punt B naar punt C te sturen. Het feit dat fotonen niet lang op te slaan zijn, gooit roet in het eten. De enige manier om fotonen een korte tijd op te slaan is door ze in een cirkelvormige optische kabel rondjes te laten draaien. Dit is een tijdelijke oplossing, omdat de maximale lengte van een dergelijke ronde een kilometer is. De tijd om informatie met behulp van fotonen op deze manier op te slaan, is daardoor ongeveer 10 microseconden. Om een beeld van dit tijdspan te geven: Het knipperen van het menselijk oog duurt ongeveer 350 000 microseconden, het flitsen van een camera duurt ongeveer 1 000 microseconden en de lensopening van dezelfde camera is voor 4 000 microseconden geopend.

Prof.dr. Anton Zeilinger

De afstand die Zeilinger heeft weten te overbruggen kan nog worden vergroot, maar er is een limiet. Om deze limiet op te rekken zijn er verschillende mogelijkheden. De eerste is het versturen van meerdere exacte kopieën. Wanneer je dan het grootste gedeelte kwijtraakt, komt er tenminste nog één foton aan. Deze methode kan gebruikt worden om middelmatige afstanden te overbruggen, maar het is niet mogelijk om informatie over een grote afstand tussen bijvoorbeeld Europa en de Verenigde Staten te versturen. Het huidige netwerk maakt gebruik van deze methode. Voor kwantuminternet is deze methode niet toepasbaar. De ‘no cloning’-theorie van de kwantumfysica stelt namelijk dat je kwantumtoestanden niet kan kopiëren, omdat hier een waarneming of meting voor nodig is. Er is dus een andere manier nodig om informatie te versturen. In plaats

van het versturen van de informatie, wordt er gekeken naar het teleporteren van informatie. De informatie wordt dan verplaatst zonder dat deze informatie de weg hoeft af te leggen. Hierdoor zal verlies geen rol spelen. Om kwantuminformatie te teleporteren, wordt gebruik gemaakt van de verstrengeling van deeltjes. Veranderingen in het ene verstrengelde deeltje hebben een directe invloed op de veranderingen in het andere deeltje, al zijn de deeltjes heel ver uit elkaar. Wanneer het ene deeltje gemeten wordt als een nul, weet men dat het andere deeltje de waarde één heeft. Hierdoor kunnen verstrengelde deeltjes informatie verplaatsen over zeer grote afstanden.

Het experiment van Zeilinger waarbij hij fotonen verstuurde over een afstand van 144 kilometer 30

National Security Agency

Gerhard Rempe slaat de kwantuminformatie op in atomen, dit wordt een fysiek geheugen genoemd. Zo heeft hij de opslagtijd verlengd tot 200 microseconden, wat tien keer zo lang is als voorheen. Omdat hij atomen gebruikt met een spinwaarde, kunnen deze de waarden nul en één direct opslaan. Een belangrijk voordeel is dat Rempe de kwantuminformatie makkelijk uit een atoom kan halen en de informatie dan met behulp van fotonen verder kan sturen.

In experimenten is het met behulp van fotonen gelukt informatie van een atoom over 6 meter te versturen naar een ander atoom. Waar Rempe in Duitsland werkt met atomen, probeert Hanson in Delft hetzelfde met elektronen. Net als de atomen, gebruiken de elektronen spin om informatie op te slaan. Deze elektronen zitten in kwantumchips, gemaakt van diamant. Het is Hanson gelukt twee chips te verstrengelen over een afstand van een paar meter.

De buitenkant van de kwantumcomputer van de NSA

De verstrengelingen van Rempe en Hanson zijn verkregen door een foton te verstrengelen met een deeltje op plek A. In het geval van Rempe zijn dit atomen, in het geval van Hanson elektronen. Wanneer hetzelfde foton naar een deeltje op plek B wordt gestuurd, zal het tweede deeltje verstrengelen met dat foton. Volgens de wetten van de kwantummechanica betekent dit dat de deeltjes op plekken A en B ook met elkaar zijn verstrengeld. Het gevolg is dat kwantuminformatie geteleporteerd kan worden tussen deze plekken. Zoals eerder in dit artikel genoemd, is het niet mogelijk om deeltjes in één keer te verstrengelen, wanneer A en B ver uit elkaar liggen, zoals bijvoorbeeld de Verenigde Staten en Europa. Om toch kwantuminformatie uit te wisselen hebben onderzoekers bedacht om gebruik te maken van tussenstations. Wanneer er tussen de Verenigde Staten en Europa twee tussenstations geplaatst worden om de afstand waarover fotonen verzonden worden te verkleinen, kunnen al deze stations met elkaar worden verstrengeld.

Eerst wordt een deeltje in de Verenigde Staten verstrengeld

Wist je dat...

De rekenkracht van een kwantumcomputer zeer groot is? Een kwantumcomputer met 400 kwantumbits kan meer bits aan informatie tegelijkertijd verwerken dan het aantal atomen dat er bestaat in het heelal.

met een deeltje op een tussenstation, daarna een deeltje in Europa met een deeltje op een ander tussenstation. Als uiteindelijk de deeltjes op deze tussenstations met elkaar verstrengeld worden, stellen de wetten van de kwantumfysica dat de deeltjes in de Verenigde Staten en Europa met elkaar verstrengeld zijn. Zo kan uiteindelijk informatie worden geteleporteerd tussen Europa en de Verenigde Staten, zonder een foton over de gehele afstand te versturen.

Nu bekend is hoe kwantuminformatie geteleporteerd kan worden, moet ervoor gezorgd worden dat het teleporteren van informatie honderd procent van de keren lukt. Op dit moment is het met de experimenten nog niet gelukt.

Het experiment van Zeilinger waarbij fotonen verstuurd worden zonder informatie later op te slaan, is nu nog niet geschikt voor het toekomstige internet. Stel, hij zou zijn experiment tienduizend keer doen, dan zou het ongeveer honderd keer lukken. De kans dat het teleporteren werkt is dan nog steeds maar één procent. Bij de experimenten van Rempe en Hanson is dit percentage al hoger. Er is in de praktijk weinig tot geen verlies, maar de vertaling van de kwantumtoestand van atomen naar fotonen lukt niet altijd. Dit zijn volgens Rempe geen fundamentele problemen, maar meer technische belemmeringen.

Tot dusver zijn de technische aspecten van zowel een kwantumcomputer als het kwantuminternet bekend.

Kwantumcomputers kunnen meerdere verschillende berekeningen tegelijkertijd doen en zo tijd winnen ten opzichte van conventionele computers. De ideeën over het kwantuminternet zijn zeer groots. Voor dit internet echter gebruikt kan worden moeten technici zorgen dat de geteleporteerde informatie ook opgeslagen kan worden. Het zal dus nog een hele tijd duren voordat we Facebookberichten via het kwantuminternet kunnen versturen.

Jeffrey Geudeke

31

KLAAR VOOR EEN AVONDJE DEFENSIE?

TECH TALENT EVENT 23 APRIL 2014 | OUDE DELFT 57 | DELFT

ONTDEK JE MOGELIJKHEDEN ALS ACADEMICUS MELD JE AAN OP WERKENBIJDEFENSIE.NL/TECHTALENT

TECHNICUS

BIJ DEFENSIE

DUT Racing

Dreamteam |

DUT Racing Team Elektrisch transporteren zal zonder twijfel deel uitmaken van de toekomst. Geluidloos en zonder lokale vervuiling voldoet deze manier van transport aan alle criteria voor een schone toekomst. Bij DUT Racing werken wij hard aan deze toekomstvisie. We tonen aan dat elektrisch rijden binnen handbereik ligt. Het DUT Racing Team ontwikkelt al veertien jaar lang de meest vernieuwende raceauto’s, waarvan de laatste vier jaar auto’s met elektrische aandrijving. Met tachtig teamleden en meer dan veertien jaar aan ervaring is DUT het oudste en grootste D:DREAM team.

Sinds 2001 doet het team mee aan de grootste studenten ontwerpcompetitie ter wereld: Formula Student. Hierin ontwikkelen studententeams van meer dan vijfhonderd verschillende universiteiten ter wereld een raceauto die zowel dynamische als statische proeven moet doorstaan.

De statische proeven bestaan uit het inspecteren van de auto door experts uit de auto-industrie. Zij beoordelen de auto op basis van innovatieve technieken, ontwerpkeuzes en kosten. In de proeven moet de auto zich dynamisch bewijzen. Acceleratie over 75 meter, wendbaarheid, energieverbruik en de prestaties tijdens een rit van 22 kilometer, worden door middel van circuits getest.

Het team is in het jaar 2000 door een professor en twee lucht- en ruimtevaartstudenten gestart. Vanaf dat jaar heeft het DUT Racing Team tien jaar lang auto’s ontwikkeld met een verbrandingsmotor. In 2003 kwam het team met een revolutionair concept. Het team zou geen auto meer bouwen rondom de krachtigste motor die binnen de competitie toegestaan was, maar juist een lichtere auto

met een kleine motor. De daarop volgende jaren bewees dit vernieuwende concept zich keer op keer en in 2008 werd het eerste officieuze wereldkampioenschap gewonnen op de Hockenheimring. Sindsdien heeft deze auto de naam ‘The Delft Concept’ gekregen. Vanaf het jaar 2008 heeft het team bijna altijd aan de top van de competitie gestaan, met winsten in 2010, 2011, 2012 en 2013.

In 2011 maakte DUT Racing de gewaagde overstap naar een elektrisch aangedreven auto. Ondanks het feit dat het team geen enkele ervaring met dit type aandrijving had, werd de eerste elektrische auto, de DUT11, kampioen op zowel het Silverstone circuit als op de Hockenheimring. Na dit succesvolle jaar maakte het team grote stappen door in 2012 over te gaan op vierwielaandrijving en in 2013 een volledig nieuw aerodynamisch pakket te implementeren.

Voor het aankomende seizoen is de vierde elektrische auto, de DUT14, in volle ontwikkeling. Momenteel is het DUT14 team met negen bestuursleden, twaalf minorstudenten en nog eens 59 parttimers het ontwerp aan het afronden.

Het chassis van aluminium-honingraat wordt gelamineerd door de chassisingenieurs en de draai-, frees- en CNC-freesbanken worden klaargemaakt voor het zware werk. Naast competities in het Verenigd Koninkrijk en Duitsland, zal er aan het einde van de zomer ook deelgenomen worden aan de competitie op de Oostenrijkse Red-Bull Ring.

DUT Racing is de ideale plek om tijdens je minor of parttime naast je studie mee te werken aan een geavanceerd raceproject. Het selecteren van nieuwe teamleden begint rond april. Volg ons op Facebook of bezoek www.dutracing.nl om op de hoogte te blijven.

33

| Uit den ouden doos

34

35

Shutterstock

High frequency trading Binnen enkele milliseconden miljoenen winst maken of in een paar minuten biljarden verliezen. Het is mogelijk met high frequency trading.

High frequency trading is een manier van handelen waarbij men probeert binnen enkele milliseconden financiële producten te kopen en verkopen om zo winst te maken. Hiervoor gebruikt men efficiënte algoritmes, supersnelle verbindingen met beurzen en datacentra met een enorme betrouwbaarheid en rekencapaciteit. Deze door innovatie gedreven manier van handelen begint steeds populairder te worden en neemt inmiddels al meer dan de helft van de gehele Amerikaanse effectenhandel in.

Automatisering van de beurshandel

De Verenigde Oost-Indische Compagnie was in 1602 het eerste bedrijf dat naar de beurs ging. De handel centreerde zich destijds vooral rondom goederen, er was beperkte handel in effecten zoals aandelen en staatsobligaties. In de daarop volgende eeuwen werd er tot eind jaren negentig 136

van de twintigste eeuw gewerkt met het zogenaamde ‘open outcry’ systeem. Hierbij gebruikten kopers en verkopers op de chaotische beursvloer luid geschreeuw en gebaren om elkaar duidelijk te maken wat zij wilden verhandelen en voor welke prijs. Het typische beeld van een overvolle beursvloer, schreeuwende mannen in felgekleurde jasjes, het uitwisselen van verfrommelde papiertjes en grote schermen met koersen, cijfers en orders is gebaseerd op deze verouderde manier van handelen.

Eind twintigste eeuw werd er nog maar in geringe mate gebruik gemaakt van automatisering in de beurshandel, mede omdat de beurzen dit verboden vanwege oneerlijke concurrentie en argwaan voor onbekende methodes. In de jaren tachtig was het bijvoorbeeld door de beurzen verboden om computers aan te sluiten om zo actuele prijsinformatie snel te kunnen interpreteren. Het gevolg was dat er constant een zogenaamde ‘ticker’ heen en weer moest lopen om de prijzen op de computer bij te stellen om zodoende weer nieuwe berekeningen te kunnen doen.

Een van de eerste innovaties wat betreft elektronisch handelen werd ontwikkeld door de in Hongarije geboren Amerikaanse programmeur Thomas Peterffy. Hij richtte in 1977 het bedrijf Interactive Brokers op waarmee hij namens financiële instellingen en particulieren handelde op de beurs. In 1983 ontwierp Peterffy een draagbaar display waarop de prijzen van financiële producten weergegeven

Enkele jaren later kwam Thomas Peterffy op het idee om zijn koop- en verkooporders niet meer door een mens in te laten typen, maar door een computer. Hij ontkoppelde het toetsenbord dat verbonden was met de beurscomputers en verbond de kabel met zijn eigen computer. Zo stonden zijn handelscomputers in direct contact met de computers van de beurs. De computer kon orders veel sneller invoeren waardoor er extra winst gemaakt kon worden. Zijn idee bleek destijds echter te revolutionair voor de beurzen. Het management van de beurs liet Peterffy weten dat volgens het reglement, orders via een toetsenbord ingevoerd moesten worden en zijn systeem niet meer gebruikt mocht worden. Interactive Brokers liet zich niet tegenhouden en ontwierp een machine die aan de computer was gekoppeld en boven een toetsenbord hing. De machine bestond uit een aantal nep vingers die geautomatiseerd een toetsenbord konden bedienen. De beursleiding kon in dit systeem niets vinden wat tegen het reglement inging en moest met tegenzin deze typende robot goedkeuren.

Bess Levin

De echt grote klapper richting de huidige manier van high frequency trading kwam in 1998 toen de Amerikaanse beurzen grootschalige handel via zogenoemde ‘electronic communication networks’ toestonden. Hierdoor kon er elektronisch gehandeld worden in plaats van via reguliere beurzen. Deze elektronische netwerken konden over de hele wereld kopers en verkopers met elkaar verbinden. Ook werden er een stuk lagere kosten per transactie in rekening gebracht in vergelijking met de normale beurzen.

De ouderwetse manier van handelen op de beurs

Infobarrel

konden worden. Deze voorloper van de iPad had zelfs een touchscreen. Het duurde dan ook niet lang voordat zijn concurrenten een dergelijk apparaat hadden ontwikkeld.

De moderne beursvloer

Algoritmes

Om de digitale input van actuele prijsinformatie zo snel mogelijk te kunnen verwerken en analyseren om zodoende snel tot een verkoop- of koopstrategie te komen, begon men algoritmes te schrijven. Deze wiskundig geformuleerde stappenplannen worden geprogrammeerd en door supersnelle computers uitgevoerd. Grote financiële instellingen zoals hedgefondsen en investeringsbanken kunnen door goede algoritmes miljoenen winst maken en hebben dan ook de beste programmeurs en econometristen ter wereld in dienst. Eén verkeerd algoritme kan echter al leiden tot miljoenen verlies. Dit gebeurde bij het bedrijf Knight Capital. In 2012 verloor Knight Capital 440 miljoen dollar door een foutieve test van een nieuw algoritme.

Er zijn vele manieren waarop deze algoritmes de actuele koersen interpreteren en verwerken. Zo wordt er bijvoorbeeld gekeken naar de prijsverandering van financiële producten die een correlatie hebben met een aandeel om zo te voorspellen wat dit aandeel in de toekomst zal gaan doen. Deze algoritmes worden veelal door programmeurs bedacht en geprogrammeerd wat resulteert in duizenden regels code. De kunst is om de algoritmes zo winstgevend mogelijk te laten draaien. Dit hangt in de high frequency trading vaak samen met het zo snel mogelijk laten lopen van het algoritme. Er worden dan ook extreem rekenkrachtige computers gebruikt.

Deze algoritmes brengen echter ook nadelen met zich mee.

De beweeglijkheid van financiële producten, en daarmee het risico, stijgt enorm door de algoritmes. Een voorbeeld hiervan vond in september 2008 plaats. Per ongeluk werd nieuws van een jaar eerder hergepubliceerd waarin stond dat US Airlines faillissement had aangevraagd. Hierop verkochten enkele aandeelhouders hun US Airlines aandelen waardoor de prijs daalde. Deze daling werd door de 37

algoritmes opgevangen en zonder de waarheid van dit nieuwsbericht te verifiëren werden automatisch de aandelen verkocht. Er ontstond een kettingreactie die ervoor zorgde dat de aandelenkoers van US Airlines binnen een dag onterecht 27 procent daalde.

Snelheid en betrouwbaarheid

Bedrijven die zich bezighouden met high frequency trading, voornamelijk hedgefondsen, handelen met miljarden euro’s waarbij er binnen enkele milliseconden winst of verlies gemaakt wordt. Dit maakt het voor deze hedgefondsen belangrijk dat de datacentra en computers die hun algoritmes uitvoeren erg betrouwbaar zijn. Als er bijvoorbeeld een strategie wordt uitgevoerd waarbij aandelen gekocht worden om deze vervolgens, enkele milliseconden later, te verkopen en de apparatuur hapert een seconde of de datacentra liggen er tijdelijk uit, dan zal dit catastrofale gevolgen kunnen hebben voor het hedgefonds.

De standaard voor de datacentra die bedrijven in de high frequency trading gebruiken, wordt tier-4 genoemd. Deze standaard betekent dat tier-4 datacentra veel apparatuur dubbel moeten hebben om mankementen op te vangen en er een beschikbaarheid van 99,995 procent vereist is. Er wordt hierbij rekening gehouden met de meest uiteenlopende factoren zoals het aantal blikseminslagen, de kans op terroristische aanslagen, de kans op neerstortende vliegtuigen en honderden andere factoren.

Strategieën

Er bestaan vele uiteenlopende strategieën die gebruikt worden in de wereld van high frequency trading. Een van deze strategieën is het zogenaamde ticker tape trading.

Hierbij probeert men door het gebruik van zeer complexe algoritmes marktinformatie te ontdekken die nog niet in het nieuws is verschenen of bekend is bij andere financiële instellingen. De algoritmes analyseren welke transacties gedaan worden, voor welke prijs en welke aantallen. Door ruis en patronen uit deze data te filteren probeert men informatie te winnen die gebruikt kan worden om een verkoop- of koopstrategie op te stellen. Zo is het mogelijk

Equinix

Bedrijven binnen de wereld van high frequency trading concurreren vooral met elkaar en in mindere mate met financiële instellingen daarbuiten. Zodra er nieuwe input

vanuit de markt komt, ontstaat er in de high frequency trading wereld een race wie het snelst de data krijgt, interpreteert en de bijbehorende strategie uitvoert. Dit gehele proces gebeurt binnen een fractie van een seconde.

De Nederlandse benaming voor high frequency trading is dan ook flitshandel. Een snelle verbinding met datacentra en de beurs is dus essentieel. De datacentra staan vaak binnen vijftig kilometer van de beurs en hebben verbindingen die informatie met de lichtsnelheid uitwisselen. Soms wordt ervoor gekozen om de verbinding niet via glasvezelkabels te verwezenlijken, maar door middel van golven door de lucht. De snelheid door lucht kan namelijk oplopen tot 99 procent van de lichtsnelheid in een vacuüm, deze snelheid is vrij lastig te halen via glasvezelkabels. Door al deze maatregelen kunnen hedgefondsen met een snelle verbinding makkelijk twee seconden sneller handelen dan een particuliere belegger op het platteland. Dit staat in de wereld van flitshandel gelijk aan een eeuwigheid.

Een van de modernste tier-4 datacenters 38

Een andere strategie is news-based trading. Hierbij ontwerpt men algoritmes om elektronische nieuwsberichten of andere tekstbestanden te scannen en hieruit informatie te halen. Zo kunnen algoritmes namen van bedrijven, kernwoorden en symbolen herkennen en op basis hiervan een koop- of verkooporderstrategie implementeren. Momenteel zijn er zelfs computers die alle Twitterberichten scannen om hieruit marktinformatie te kunnen halen. Deze algoritmes kunnen vele malen sneller dit proces doorlopen dan een mens waardoor, er wederom nog sneller gehandeld kan worden.

De zogenaamde low-latency strategieën houden zich bezig met het begrip arbitrage. Bij arbitrage is er sprake van een prijsverschil tussen twee gerelateerde financiële producten.

In dit geval kan men risicovrij winst maken. Wanneer een effect op twee verschillende beurzen wordt verhandeld, zal er een kleine vertraging zijn in het doorgeven van de prijs waarvoor het aandeel genoteerd staat. Twee beurzen noteren dus gedurende een korte tijd verschillende prijzen voor hetzelfde aandeel. Er is in dit geval sprake van een arbitragemogelijkheid. Men kan winst maken wanneer men dit aandeel sneller kan handelen dan de overdracht van koersinformatie tussen de twee beurzen verloopt. Zo kan men winst maken door grootschalig effecten bij de ene beurs te kopen en vrijwel gelijktijdig hetzelfde effect bij een andere beurs te verkopen voor een hogere prijs.

Flash Crash

Dit kan echter ook verkeerd gaan, met een flash crash als gevolg. Dit is een korte periode waarbij extreme daling in effectenprijzen plaatsvindt. Vaak is de oorzaak van een flash crash een combinatie van complexe algoritmes en high frequency trading die door een bepaalde actie in een negatieve spiraal raken. Door de algoritmes die extreem snel worden uitgevoerd en de grote volumes die verhandeld worden, kan een dergelijke negatieve spiraal snel ontstaan en leiden tot een gigantische daling in de koersen.

De meest omvangrijke flash crash vond plaats op 6 mei 2010 om 14:45 uur Amerikaanse tijd. De Griekse schuldencrisis zorgde voor een gespannen sfeer op de beursvloer.

Een grote verkooporder ter waarde van 4,1 miljard dollar van E-Mini S&P 500 contracten activeerde in dit geval de neerwaartse spiraal. De prijs van deze contracten wordt gezien als graadmeter voor de beurzen. De grootschalige verkoop van deze contracten werd door de algoritmes opgevangen en leidde tot een verkoopstrategie waardoor er massaal verkocht werd en de prijzen daalden. Binnen vijf minuten was ruim duizend miljard dollar in rook opgegaan.

Dit verlies werd binnen de twintig minuten na het absolute dieptepunt voor het grootste deel hersteld. Om deze extreme beweeglijkheid van de koersen tegen te gaan, introduceerde Italië in september 2013 als eerste land ter wereld een belasting op high frequency trading. Wanneer een financieel product binnen een halve seconde gekocht en doorverkocht wordt, betaalt men een belasting van 0,002 procent van de totale waarde van de transactie.

TED Talks

om grote orders van pensioenverzekeraars te doorzien en deze kennis te gebruiken om winst te maken ten koste van deze verzekeraars. Dit doen hedgefondsen door middel van het opkopen van aandelen die gewild zijn door pensioenverzekeraars. Deze aandelen verkopen ze dan later voor een hogere prijs door aan deze pensioenverzekeraars.

De koers van de Dow Jones index tijdens de flash crash

Hedgefondsen die high frequency trading gebruiken, bedenken de meest geavanceerde technische hoogstandjes om zo snel mogelijk geautomatiseerd te kunnen handelen.

Gigantische datacentra, extreem lastige algoritmes en supersnelle verbindingen zijn essentieel voor het handelen binnen een fractie van een seconde. Bedrijven in een wereld waarin miljarden omgaan hebben alles over voor deze algoritmes, datacentra en connecties met de beurs.

De supersnelle geautomatiseerde handelsmachines leiden tot zeer grote winsten maar brengen ook gevaren met zich mee. De beweeglijkheid van de koersen is nog nooit zo groot geweest. In een paar milliseconden miljonair worden of binnen een nog kortere tijd alles verliezen, het is allemaal mogelijk in de wereld van high frequency trading.

Lex Razoux Schultz

39

| In het kort

Siding Spring Observatorium

De oudste ster van het universum

Het Siding Spring Observatorium

Onlangs hebben wetenschappers in het Siding Spring Observatorium in het oosten van AustraliĂŤ de oudst bekende ster van ons heelal ontdekt. Naar schatting ontstond het hemellichaam 13,2 miljard jaar geleden. Dat is vlak na de oerknal die wordt geschat op 13,7 miljard jaar geleden. De ster met de naam HD 140283 ligt niet bepaald in de buurt van de aarde. Hij bevindt zich zesduizend lichtjaren hier vandaan. Dat kan dus ook betekenen dat de ster al duizenden jaren geleden is uitgedoofd. De ouderdom van de ster is te schatten aan de hand van de chemische samenstelling. Door te kijken naar de kleur kan men bepalen hoeveel ijzer de ster bevat. Als er meer ijzer te zien is, betekent het dat de ster relatief jong is.

Deviantart

Blauw licht maakt mensen alerter

Blauw licht

Als mensen overdag worden blootgesteld aan blauw licht vertonen ze een relatief hoge reactiesnelheid. Wetenschappers stelden een groep proefpersonen gedurende een dag 6,5 uur lang bloot aan blauw licht. Blauw licht heeft een golflengte van ongeveer 460 nanometer. Ter vergelijking werden andere proefpersonen blootgesteld aan groen licht, dat een grotere golflengte heeft dan het blauwe licht, namelijk 530 nanometer. De proefpersonen merkten zelf dat ze zich bovengemiddeld alert voelden door het blauwe licht. Metingen van hun hersenactiviteit ondersteunden deze zelfreportage. Dit kan mogelijk leiden tot nieuw inzicht om in bepaalde omgevingen, zoals de werkvloer, de alertheid en productiviteit van mensen te vergroten.

Silvestro Micera

Opnieuw kunnen voelen

Silvestro Micera 40

Een groep wetenschappers onder leiding van PhD Silvestro Micera is erin geslaagd om een geamputeerde man weer te laten voelen. Dit hebben ze bereikt door elektroden in de arm van de man te implanteren en te koppelen aan zijn zenuwcellen. Vervolgens werden de elektroden aangesloten op verschillende sensoren in een prothesehand. Uit testen bleek dat de man zes verschillende soorten materialen kon onderscheiden en deze geblindoekt met de juiste kracht kon hanteren. De wetenschappers zijn druk bezig om de prothese verder te ontwikkelen zodat deze daadwerkelijk op de markt kan worden gebracht. Momenteel moet de prothese namelijk nog worden aangesloten op een computer wat hem erg onhandzaam maakt.

Al jarenlang probeert men van de conventionele wachtwoorden af te komen. Vingerprintscanners, irisscanners en gezichtsherkenners beginnen steeds meer geïntegreerd te raken in onze samenleving. Steeds vaker wordt het lichaam als wachtwoord gebruikt. Motorola gaat nog een stapje verder met haar nieuwe patentaanvraag. Dit is een patent op een pil die als wachtwoord gebruikt kan worden. De pil dient ingeslikt te worden en zendt gedurende één dag een 18-bit code naar de buitenwereld uit die als wachtwoord gebruikt kan worden. Het maagzuur waarin de pil zich bevindt fungeert als elektrolyt, waardoor de pil opgeladen wordt. De pil is al uitgebreid getest en goedgekeurd, maar zal voorlopig nog niet op de markt verschijnen.

Motorola

Slimme pil

De gepresenteerde ‘slimme‘ pil

Een bevinding van het Massachusetts Institute of Technology moet de ontwikkeling van transparante displays met een grote kijkhoek een stuk eenvoudiger maken.

Om dat te bereiken plaatsen onderzoekers nanodeeltjes van zilver in een transparant oppervlak. Deze deeltjes verstrooien licht van een bepaalde golflengte en zijn dus alleen zichtbaar wanneer licht van deze golflengte erop valt. De onderzoekers zijn er reeds in geslaagd een blauw oplichtende tekst te maken en zijn ervan overtuigd dat het mogelijk is om andere kleuren op het display te laten verschijnen door andere nanodeeltjes te gebruiken. Het principe wordt vergeleken met het zichtbaar maken van een laserstraal door er rook overheen te blazen.

MIT

Vergroting kijkhoek transparante displays

Het transparante display van MIT

Het printen van verschillende materialen met verschillende kleuren gaat tot de werkelijkheid behoren. De oudste producent van 3D-printers, Stratasys, verkoopt printers die een object laag voor laag opbouwen uit materialen met verschillende eigenschappen. De technologie om kleuren te maken is vergelijkbaar met een 2D-printer, maar de technologie om het materiaal te kunnen variëren tussen flexibel en stijf en tussen transparant en ondoorzichtig is een doorbraak. De machine kost ongeveer 250 duizend euro en de materiaalkosten zijn ongeveer 30 cent per kubieke centimeter. Het bedrijf kan nog niet zeggen wanneer er een printer op de markt komt die zowel metalen als plastics kan printen, maar ziet het in de toekomst wel gebeuren.

Stratasys

3D-printer voor verschillende materialen

De Stratasys 3D-printer 41

Jstshingi

Bilscan als nieuwe vingerafdruk

De stoel waarmee werknemers kunnen inloggen

Je auto starten met een vingerafdruk is zó 2013. Japanse wetenschappers hebben een nieuwe persoonlijke beveiligingsmethode ontdekt: de bilscan. De onderzoekers van het Advanced Institute of Industrial Technology in Tokio maken het autodieven nog een stukje moeilijker met de ontwikkeling van een autostoel die met 360 druksensoren de afdruk van een zittend persoon nauwkeurig analyseert. Zo wordt een blauwdruk gemaakt op basis van de grootte en contouren van het achterwerk, en de druk die de bestuurder op de stoel uitoefent. Aan deze digitale afdruk van het derrière is de eigenaar van de auto met 98 procent zekerheid te herkennen. Daarnaast zien de wetenschappers potentie in het toepassen van de bilscan op kantoren.

Motorola

Tatoeage communiceert met smartphone

De onderhuidse tatoeage

De huidige tatoeage is vooral als sierobject bedoeld, maar als het aan Motorola ligt blijft het hier niet bij. Tijdens de D11 conferentie maakte Motorola bekend dat zij bezig is met het ontwikkelen van een tatoeage waarin enkele sensoren en een antenne verwerkt zijn. De tatoeage kan trillingen van de stembanden opvangen en communiceren met een smartphone, computer of tablet. Hierdoor is de tatoeage een perfect middel om stemcommando’s naar een mobiel te sturen. Omdat de tatoeage op de huid zit kan deze makkelijk de stem onderscheiden van achtergrondgeluid. Dit betekent dat door middel van de tatoeage de stem veel beter hoorbaar is tijdens het bellen. Als je de tatoeage zat bent geen probleem, want hij is niet permanent.

National Security Agency

NSA luistert ook offline af

De drone van de NSA 42

De National Security Agency verstopt zenders in geheugensticks en kabels, waardoor de gebruiker zonder te weten zijn computer openstelt voor de Amerikaanse veiligheidsdienst. Door gebruik te maken van zeer korte golflengtes is het bereik van deze zender groot. Er kan vermoedelijk tot 13 kilometer verderop afgeluisterd worden.

Enkele jaren geleden is met een soortgelijke techniek het Iraanse atoomprogramma geïnfecteerd. Daarnaast heeft de National Security Agency ook nog andere afluistermanieren. Ze gebruiken radarreflectoren om bijvoorbeeld schermen en toetsenborden af te luisteren.

Omdat deze reflectoren passief zijn en dus geen signaal uitzenden, zijn ze lastig op te sporen door de slachtoffers.

Daniël van den Bosch

Buitenlandverhaal Daniël van den Bosch vertelt over zijn ervaringen tijdens zijn verblijf in Duitsland.

Na het eerste jaar van mijn master afgerond te hebben, was het tijd om invulling te geven aan mijn tweede jaar.

Hoewel ik al op zoek was naar een interessante afstudeeropdracht, had het vinden van een leuke stage prioriteit.

Via een van mijn docenten kwam ik bij een PhD student terecht die samenwerkte met BMW en voordat ik het wist, was ik in het lab de stuurinrichting van een 3-serie aan het doormeten als voorbereiding op mijn stage in München.

De stad München

München is een fantastische stad. Ze heeft grofweg twee keer het formaat van Amsterdam en een grote variëteit aan mensen. Ik had het geluk een kamer te vinden in de ‘Münchener Freiheit’, een gezellige buurt met veel barren, restaurants en bioscopen vlak naast de grote ‘Englisher Garten’. München is een moderne stad met veel studenten en een hoop jonge mensen die net begonnen met werken. Naast het jonge vlotte karakter heeft de stad door de Beierse cultuur ook een traditionele kant. Het mooie aan München is dat deze twee stromen perfect mengen.

44

De Beierse cultuur

De vooroordelen die over Beieren bekend zijn, zijn waar.

Bier, vlees en ‘Dirndls’. In elk Brauhaus word je verwelkomd met de Beierse gastvrijheid. Mensen zitten aan lange houten tafels en drinken ‘Helles’ uit een ‘Maß’. De Beierse voorliefde voor vlees en alcohol uit zich in feesten en evenementen die door het hele jaar heen georganiseerd worden. Het bekendste evenement is het Oktoberfest, maar door het jaar heen worden veel vergelijkbare feesten georganiseerd. Mannen in lederhosen die overdadig veel bier drinken, geserveerd door prachtige blonde dames gekleed in Dirndl. In december ondergaat de stad echter een transformatie. In deze koude wintermaand vult de gehele stad zich met verschillende ‘Weihnachtsmarkten’, elk met talloze kraampjes waar worst en broodjes tegen de honger en glühwein tegen de kou werden verkocht.

BMW

Ook binnen BMW wordt de Beierse cultuur omarmd.

Sommige afdelingen hebben een wekelijks georganiseerd ‘Weißwurstfrühstuck’, er is een grote kerstborrel die de hele dag beslaat en er is een kantine waar ze dagelijks een grote diversiteit aan Beierse en internationale gerechten serveren. Deze kantine verdient het om genoemd te worden, aangezien er meer dan vijftig gerechten van goede kwaliteit voor een prikkie worden aangeboden.

Wanneer je de gebouwen met werkplaatsen en labs binnenloopt, slaat de cultuur drastisch om. De meeste mensen zijn locals uit München en omstreken. Ze spreken over het algemeen beschaafd Duits, maar sommigen alleen Beiers.

Beiers is een lokaal dialect wat niet te vergelijken is met het Duits of een andere taal. De Duitsers werken hard. De meesten beginnen, net als ik toen, rond 8 uur, behalve in de laboratoria, daar beginnen ze soms al voor 7 uur.

Experimental Dynamic Substructuring

Dat ik naar München gegaan ben, heeft twee redenen: namelijk ‘Experimental Dynamic Substructuring’ en ‘Transfer Path Analysis’. Beide technieken hadden validatie nodig.

Het idee achter Experimental Dynamic Substructuring is dat je onderdelen doormeet om de dynamische karakteristiek te bepalen en deze vervolgens op een wiskundige manier koppelt om de dynamische karakteristiek van het systeem te bepalen. Dit valt het beste te vergelijken met het koppelen van eindige elementen. Het doel van deze techniek is dat je de karakteristiek van verschillende combinaties van onderdelen kunt voorspellen zonder het geheel door te hoeven meten. Daarnaast leent de methode zich ook goed om experimentele data aan eindige elementen modellen te koppelen. In de praktijk heb ik dit toegepast op

BMW

Het eten was goed, maar BMW staat toch bekend om het bouwen van auto’s. Mensen werken binnen de onderzoeksafdeling in teams van tien tot vijftien mensen. De meeste werknemers zijn Duits en spreken eigenlijk alleen Duits.

Sommigen, waaronder mijn directe begeleider, spraken redelijk Engels. Dit was toch wel erg prettig omdat ik het met mijn gebrekkige Duits soms net niet redde. Binnen mijn afdeling communiceerde ik in het Engels. De bedrijfscultuur is hier wel typisch Duits, behoorlijk formeel.

BMW 5-serie

de stuurinrichting van een 5-serie. Ik heb de stuurinrichting op verschillende koppelpunten doorgemeten en vergeleken met een 5-serie zonder stuurinrichting om deze te kunnen koppelen in MATLAB. Dit leidde tot een positief resultaat.

Transfer Path Analysis

De Transfer Path Analysis, kortweg TPA, wordt voor een ander doel gebruikt. Het idee is dat je een onderdeel operationeel doormeet op een testbank en dat je aan de hand van de meting kunt voorspellen tot wat voor trillingen en geluid dit in de auto leidt. Uiteindelijk wil BMW dit gebruiken om aan componenten van verschillende afdelingen en toeleveranciers trillingslimieten te stellen. Hiermee wordt voorkomen dat het onderdeel gemonteerd moet worden in de auto om de effecten te meten.

Wederom ging ik aan de slag met de stuurinrichting van de 5-serie. Een TPA doen, betekende dus ook dat er een testbank gebouwd moest worden. Uiteindelijk ben ik erin geslaagd om een opstelling te bouwen voor een stuurinrichting die twee wielen aanstuurt. De stuurinrichting had een vergelijkbare belasting als die van een auto. Dit stond het meten op de koppelpunten toe. Na het doormeten van de auto voor de dynamische karakteristiek was het mogelijk om een TPA in MATLAB uit te voeren.

Daniël van den Bosch

Ik heb een prachtige tijd gehad in Duitsland. München is waanzinnig, de mensen zijn vriendelijk en BMW is een leuk bedrijf om voor te werken. Ik zou iedereen met affiniteit voor dynamica of auto’s dit avontuur aanraden.

Daniël van den Bosch

Glühwein drinken in München 45

Stefan Zimmermann

Papa, ik wil een nieuw hart Elke dag sterven er in de Verenigde Staten achttien mensen omdat ze niet op tijd een donororgaan krijgen.

De oorzaak van deze cijfers is een ernstig tekort aan gezonde donororganen. Daarnaast moeten de patiënt en de donor een specifieke match hebben om afstoting te voorkomen. Deze twee problemen zorgen voor enorme wachtlijsten. De vraag is of hier iets aan gedaan kan worden en wat dan de mogelijkheden zijn.

Al jaren zijn er kunstmatige organen op de markt die de functie van een orgaan, of een deel daarvan, overnemen.

Hierbij zou je kunnen denken aan een nierdialyse-apparaat of een insulinepomp. Naast de voordelen die een dergelijk kunstmatig orgaan biedt, kleven er ook vele nadelen aan.

Het nierdialyse-apparaat neemt bijvoorbeeld de gehele zuiverende functie van de nieren over, maar daarvoor dient de bloedbaan van de patiënt enkele uren per dag aan het apparaat gekoppeld te zijn. Dit vormt een grote beperking voor de patiënt. Bij de insulinepomp zit de patiënt zelfs 24 uur per dag vast aan de pomp.

46

De insulinepomp is daarentegen een stuk handzamer dan een dialyse-apparaat. Omdat de pomp ongeveer de grootte van een smartphone heeft, is deze gemakkelijk mee te nemen in de broekzak. Een nadeel van de insulinepomp is dat de patiënt zelf zijn dosis moet uitrekenen en invoeren in het systeem. Op dit moment wordt er gewerkt aan een systeem dat geheel autonoom deze berekening kan doen, waardoor de patiënt nergens meer aan hoeft te denken.

Als dit systeem op de markt komt, zal het leven van een diabetespatiënt een stuk aangenamer worden. Het enige nadeel is dan nog dat de patiënt continu met een apparaat op zak loopt waar hij voorzichtig mee om moet gaan.

Bio-organen

Tegenwoordig wordt er bij orgaanfalen vaak uitgeweken naar transplantatie van een donororgaan. Een groot nadeel van transplantatie is dat de kans op afstoting erg groot is. Het immuunsysteem van het lichaam herkent dat het nieuwe orgaan uit vreemde cellen bestaat en ziet het als een indringer. Om te voorkomen dat het nieuwe orgaan wordt afgestoten, moet de patiënt medicijnen nemen die het immuunsysteem op een lager pitje zetten. Een nadeel van deze medicijnen is dat de patiënt vaak vatbaarder wordt voor virussen en dergelijke. Tevens is de wachtlijst voor donororganen lang. Zo is de gemiddelde wachttijd op een donorhart anderhalf jaar. Op een donornier moet gemiddeld vier jaar worden gewacht.

Er al gekweekte hamburgers bestaan? Deze volledig kunstmatig gekweekte burgers kosten 250 000 dollar per honderd gram. Volgens de maker, Mark Post, zullen ze binnen tien jaar in de winkels liggen.

Uitwendige productie

In augustus 2013 is een team wetenschappers onder leiding van Lei Yang, PhD, aan de University of Pittsburgh, erin geslaagd om een muizenhart buiten een lichaam te laten groeien. Dit wordt ‘bioartificial organ regeneration’ genoemd. Hiervoor hebben de wetenschappers een levend muizenhart genomen waar ze alle cellen uit hebben gewassen. Wat achterbleef was een zogenaamde ‘extracellular matrix’. Dit is een 3D-matrix van eiwitten die door de cellen zelf is aangemaakt. In eerste instantie werd gedacht dat deze matrix slechts de cellen bijeenhield, maar men is erachter gekomen dat deze matrix bij een beschadiging het lichaam alarmeert om het beschadigde orgaan te repareren. De achtergebleven matrix werd in een zogenaamde bioreactor geplaatst. Dit is een glazen vat dat een oplossing van onder andere menselijke stamcellen bevat. De matrix werd in de bioreactor doordrenkt met menselijke stamcellen en na een aantal weken was het hart volledig teruggegroeid en pulseerde het ook.

Organen kunnen ook worden gekweekt met behulp van een 3D-geprinte matrix. In juni 2011 heeft dr. Paolo Macchiarini voor het eerst succesvol een kunstmatig gegroeid orgaan getransplanteerd. De patiënt in kwestie had last van een kwaadaardige tumor in zijn luchtpijp.

Transplantatie was de enige manier om de patiënt te kunnen helpen. Macchiarini heeft met behulp van een MRI-scan een 3D-model van de luchtpijp van de patiënt gemaakt en deze laten 3D-printen in poreus plastic.

Dit model werd vervolgens gecoat met eiwitten uit de extracellulaire matrix. Deze eiwitten kunnen heel simpel geëxtraheerd worden uit, bijvoorbeeld, een varkensblaas.

Door het model te doordrenken met stamcellen van de patiënt zelf, werd een goed passende luchtpijp gecreëerd waarvan de kans op afstoting nihil is. Doordat de stamcellen uit het beenmerg van de patiënt komen, wordt de ethische kwestie van het winnen van stamcellen uit embryo’s omzeild. Deze technologie is echter wel erg kostbaar. Zo heeft de hierboven beschreven operatie bijvoorbeeld 450 000 dollar gekost.

Inwendige productie

Waar de organen nu nog buiten het lichaam worden gekweekt, ligt er potentie bij het inwendig repareren van organen of spieren. Een goed voorbeeld hiervan is het verhaal van sergeant Ron Strang. Nadat er een bermbom ontplofte tijdens een patrouille, verloor hij een groot deel van zijn linker quadriceps, de spier in je bovenbeen die helpt bij het strekken van je been. Om zijn spier weer terug te laten groeien sneed dr. Peter Rubin, plastisch chirurg bij het University of Pittsburgh Medical Center, zijn littekenweefsel weg. Daarna naaide hij een vel van uit varkensblaas geëxtraheerde extracellulaire matrix aan de overgebleven spiermassa. Het lichaam van Strang begon meteen met het afbreken van het vel, wat precies de bedoeling was. Doordat de matrix werd aangetast begon het de eerdergenoemde signalen af te geven en werden er stamcellen naar het bovenbeen gestuurd. Ron Strang kan door deze behandeling weer normaal lopen, ondanks het feit dat hij nog steeds een deel van zijn quadriceps mist.

Harvard Bioscience

Wist je dat...

Luchtpijp met een nieuwe laag cellen van twee dagen oud

In het kort kan men zeggen dat de mogelijkheden van kunstmatige orgaanregeneratie eindeloos zijn. Met deze technieken kan de kans op afstoting verminderd worden en kunnen de wachtlijsten worden verkort. Zo wordt de kans van slagen van een orgaantransplantatie aanzienlijk groter. Op dit moment is slechts de prijs een limiterende factor. Toch moet men oppassen dat dit delicate stukje techniek niet eindigt met kwaliteitsverschillen in organen.

In dat geval zou het kunnen dat iemand met een orgaan uit bijvoorbeeld China een oor wordt aangenaaid.

Tim Biemans

47

Johan Vogel

Afstudeerverhaal Elke werktuigbouwer heeft wel ervaring met klussen op kleine schaal. Het gevoel in je handen helpt je daarbij enorm.

worden de bewegingen opgeschaald tot een voelbare grootte en op je hand uitgeoefend via een aantal motoren en een stangenmechanisme. Omdat je niet alleen je bewegingen ziet maar ook de reactiekrachten voelt, kun je nauwkeuriger en sneller werken dan met een pincet en is het alsof je de micro-onderdelen oppakt in de macrowereld.

Deze robot wordt een haptische robot genoemd, naar het Griekse haptein, wat aanraken betekent.

Voor het echt fijne handwerk is de motoriek van de vingers toch te grof. In zo’n geval kun je een pincet gebruiken, maar daarmee heb je minder gevoel. Ook de industrie kampt met dit probleem. Als de productievolumes klein zijn, bijvoorbeeld bij mechanische horloges, worden producten nog vaak met de hand geassembleerd. Voor de kleinste onderdelen wordt een pincet gebruikt, maar het vergt veel behendigheid om de onderdelen niet te beschadigen.

Aan het begin van het afstudeerproject bestond de robot alleen nog op papier. Daarom werd er gezocht naar twee afstudeerders: één die zich zou gaan bezighouden met het mechanische, constructieve ontwerp van de robot en een ander die voor het ontwerp van de sensoren, de motoren, de elektronica en het regelsysteem moest zorgen. Samen zijn dit alle ingrediënten die in een mechatronisch systeem met elkaar moeten samenwerken.

Tijd dus voor een betere technische oplossing. Promovendus Patrice Lambert uit de vakgroep Mechatronic System Design bedacht de ‘PentaG’. Dit is een haptische robot die je met je hand vasthoudt en kunt bewegen, een soort geavanceerde joystick. Deze robot registreert de bewegingen van je hand en stuurt ze door naar een robot die zich onder de microscoop bevindt. De microgrijper volgt je beweging op een kleine schaal en meet op zijn beurt de krachten die nodig zijn voor het maken van de beweging. In de robot

Als architectuur van de robot is gekozen voor een parallelle robot. In tegenstelling tot de bekende seriële robots, die je bijvoorbeeld tegenkomt in de autoassemblage, bestaan parallelle robots niet uit één, maar uit meerdere armen, die parallel aan elkaar een platform verbinden met de vaste wereld. Omdat de motoren, meestal de zwaarste onderdelen van een robot, dan zelf niet door de ruimte bewegen, kan de constructie relatief licht worden uitgevoerd. Daarnaast geven de armen de constructie een hoge stijfheid.

48

Mechatronic System Design

Vanwege de lage massa is een parallelle architectuur gunstig voor een haptische robot. De architectuur moet transparant zijn. De gebruiker moet de proceskrachten goed kunnen voelen en andere krachten moeten daarom klein blijven. De bestaande pick-and-place-robots bewegen echter maar in drie translatierichtingen. Om iets op te pakken moet er een extra grijpmodule met actuatoren op worden â&#x20AC;&#x2DC;gestapeldâ&#x20AC;&#x2122;, hetgeen veel massa toevoegt. Daarom zijn bij de PentaG robot de twee grijp-vrijheidsgraden volledig geĂŻntegreerd in het parallelle mechanisme. Er zijn dan geen drie, maar vijf parallelle armen nodig, wat het geheel tamelijk complex maakt. Dit houdt ook in dat de robot zich heel verschillend gedraagt, afhankelijk van de positie waarin de gebruiker hem beweegt. Het rekening houden met deze verschillen maakt niet alleen de robot, maar ook het ontwerpproces zeer complex. Toch wegen de voordelen van het parallelle ontwerp, een lage massa en een hoge stijfheid, hier ruimschoots tegen op.

PentaG

Tijdens het ontwerp van de robot stond alles in het teken van het beperken van de verstorende krachten. Om de inertiakrachten klein te houden moesten de onderdelen licht zijn, met behoud van de mechanische stijfheid. Om dit te bereiken ontwikkelden we een optimalisatiemethode die ook rekening hield met de geometrie van de onderdelen. De keuze voor een geometrie hangt niet alleen af van de belangrijkste belastingsrichtingen van een onderdeel, maar ook van wat maakbaar of verkrijgbaar is. Voor de actuatie zijn overbrengingsverhoudingen en verschillende

Delta

Parallelle robots kunnen door de combinatie van hun lage massa en hoge stijfheid zeer snel bewegen. Om die reden worden ze vaak gebruikt in assemblagelijnen en voor pickand-place-taken. Een voorbeeld is de driearmige deltarobot, die vaak wordt uitgerust met een zuignap en wordt ingezet voor het oppakken van producten.

De driearmige parallelle robot genaamd Delta

motoren vergeleken. Uiteindelijk bleek hierbij de grootste beschikbare motor het beste te presteren, omdat deze de kleinste overbrengingsverhouding tussen de motoren en de onderarmen oplevert. Hierdoor is de effectieve inertia en wrijving van de motoren zo klein mogelijk gebleven.

Voor het mechanisme zelf zijn naast inertiakrachten ook wrijvingskrachten en speling van groot belang. De lagerconfiguraties en de voorspanningsmethode zijn zo gekozen dat er een goede balans tussen speling en wrijving ontstond. Samen leverde dat een apparaat op waarvan de verstorende krachten tijdens grijpbewegingen gemiddeld maar 0,31 Newton zijn. Al met al was dit een echt mechatronisch project, met een brede mix van onderwerpen. Van de fundamentele principes en theorie, tot het ontwerpen en het selecteren van onderdelen.

Enige tijd na het afstuderen bleek dat we allemaal een afstudeerprijs hadden gewonnen, een onverwachte kroon op het fantastische werk. Minstens zo leuk is dat het onderzoek nu nog steeds doorgaat en de robot nog steeds wordt gebruikt door andere afstudeerders die bijvoorbeeld onderzoek doen naar het regelsysteem of het gebruik van de PentaG voor nieuwe toepassingen.

Johan Vogel & Oscar van de Ven

49

Gezelschap Leeghwater

| Nawoord Lang heb ik ernaar uitgekeken: het Slurfweekend. Ik heb van tevoren rondgevraagd wat ik kon verwachten. Men zei dat ik moest uitkijken naar veel corrigeerwerk en nog meer Fant. Dit bleek een prima inschatting te zijn van dit weekend. Het begon allemaal vrijdagochtend. Ik werd opgehaald door Stan met het Leeghwaterbusje, die elke keer als je hem wilde starten weer een lege accu had. Na ons iets te strakke inkoopbeleid te hebben doorgevoerd zijn we doorgereden naar het Leeghwaterkantoor. De Fant stond al koud, behalve voor Stan en Jeffrey, en na het hupje kon het weekend dan eindelijk echt beginnen. De avond werd afgesloten met een valentijnsdiner en een huisfeestje met maskers en Delftse verhoudingen.

De zaterdag was erg productief. Alles stond in InDesign en de Ice vloeide rijkelijk. Uiteindelijk ben ik op aandringen van mijn mede Slurfers op zoek gegaan naar de fontein.

Deze bleek echter erg schuw en illuster. Uiteindelijk heeft 50

het proces van vinden en gevonden worden geleid tot een geslaagde avond waarbij het motto ‘op elk potje past een deksel’ veelvuldig en zorgvuldig is getest.

Nadat ik de volgende ochtend anderhalf uur later dan gepland wakker werd, ben ik als een gek naar het Leeghwaterkantoor gestormd. Daar werd natuurlijk weer professioneel Ice weggewerkt. Uiteraard werd er ook hard gewerkt aan wederom een geweldige editie van de Slurf.

Ik kan wel zeggen dat dit een bijzondere Slurf is aangezien hij 52 pagina’s telt. Dit is een evenaring van de dikste Slurf allertijden. Als ik terugkijk op het weekend vind ik dat het een zeer geslaagd weekend was waarin alle aspecten van het Slurfschap naar voren zijn gekomen.

Namens de Slurfredactie, Slurf Hoogh!

Tim Biemans, SJ

Do it yourself | Als echte werktuigbouwer ben je natuurlijk dol op gadgets.

Nog leuker is het echter om de gadgets zelf te maken. In deze rubriek wordt precies uitgelegd hoe deze gadgets gemaakt worden. In deze editie: de laptopstandaard.

Benodigdheden - 1 meter PVC buis - zes 90ยบ PVC hoekstukken - PVC lijm

- Rolmaat - Zaag - Leeghwatergroene verf

4. Lijm de buizen aan elkaar en voorzie ze van een goede lik Leeghwatergroene verf.

1. Het is alweer bijna zomer en

5. Laat de verf drogen en

ook je laptop heeft afkoeling

aanschouw het eindresultaat.

nodig. Deze laptopstandaard is de perfecte oplossing.

2. Pak je rolmaat en zorg ervoor dat je laptopstandaard de goede afmetingen krijgt.

3. Zaag de PVC pijpen op maat en braam ze af.

6. Zet als ultieme test je laptop op de stand. Zo blijft hij altijd koel.

51

Masterclass 2014 Business course

After

TWO

inspiring days,

MY DECISION

was made

Meet Marcia and Ramon Marcia works for AkzoNobel as a Sales Support Specialist, while Ramon is a Process Engineer. Ramon joined us after his Post Master Product and Process Design in Eindhoven in 2012. Marcia joined us after attending the 2013 AkzoNobel Masterclass. During the Masterclass she encountered a spirit of ‘winning together as a team’ at AkzoNobel that she hadn’t experienced on visits to other companies. And she was impressed that HR put her in touch with people from all layers of AkzoNobel.

You will find out more about the roles that Marcia and Ramon play within AkzoNobel on our website.

AkzoNobel’s annual Masterclass is your chance to find out if you’d like to be part of this environment. Join us for two intensive and exciting days of introductions and interdisciplinary teamwork. You’ll see our organization from different angles and have plenty of opportunities to meet senior management and young employees.

When: May 12 & 13, 2014 For: Masters students approaching graduation Deadline for registration: April 11, 2014

Please visit www.akzonobel.nl/masterclass for more information and to apply online.

07774_271213

Where your ideas go far