Simon Ster 42.5

Simon

NRG Battle 2010 Eugenics (English) Akoestiek Internships abroad

Jaargang 42 | nummer 5 | juni 2011

| Het weerbericht en het KNMI zijn

| Van der Waals is bekend om zijn

ontstaan voordat de meetmethodes voldoende ontwikkeld waren.

formules en krachten, maar hoe werd een arbeiderszoon professor?

| Het ontwikkelen van rekenmethodes hangt samen met de mogelijkheden van het schrift.

| René is een paar maanden geweest naar het land van vriendelijkheid, orde en bijzondere mensen.

Colofon Juni 2011/ 42e jaargang nr. 5 De ‘Simon Ster’ is een uitgave van de Werktuigkundige Studievereniging Simon Stevin van de Technische Universiteit Eindhoven. De ‘Simon Ster’ verschijnt zes maal per jaar.

Hoofdredactie Sanne Janssen

Redactie Huib van Amstel, Daan van den Assem, Bram Berkien, Edward de Boer, Liesbeth Campmans, Martijn Deenen, Victor Dolk, Jules Frints, Uriel Hoeberichts, Luuk Mouton, Anthom van Rijn, Anna van Velsen, Bart Welling

Adres

Oplage

Technische Universiteit Eindhoven W-Laag 1.21 Den Dolech 2 5612 AZ Eindhoven Postbus 513 5600 MB Eindhoven Telefoon: (040) 247 33 13 Telefax: (040) 243 49 70 E-mail: redactie@simonstevin.tue.nl Homepage: wsv.simonstevin.tue.nl

900

Financieel ABN-AMRO: 52.90.96.358

Abonnementen

Hoofdredacteur

Er bestaat de mogelijkheid de Simon Ster thuis te ontvangen. Men kan zich abonneren op de Simon Ster voor € 15 per jaar, inclusief verzendkosten.

Indien u geïnteresseerd bent of meer informatie wilt, kunt u contact opnemen met de hoofdredactie op bovenstaand adres.

Illustraties en foto’s

Drukker

Hoofdredacteur & leden der W.S.V. Simon Stevin

Drukkerij Snep BV

Ontwerp Vormgeving vM-design

Vormgeving

© Simon Stevin MMXI Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of welke andere wijze dan ook zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van het bestuur der W.S.V. Simon Stevin.

De hoofdredactie behoudt zich te allen tijde het recht artikelen in te korten of te wijzigen. Plaatsing van een artikel houdt niet in dat het de mening weergeeft van W.S.V. Simon Stevin.

Iedereen kan kopij inleveren bij de redactie in de Simonkamer, W-Hoog 1.13, of per e-mail: redactie@simonstevin. tue.nl

Inhoudsopgave Smile of Science

4

Eugenics (English)

6

BEP - 3D-balmeting

9

Netherlands seen by a foreigner (English)

10

Tot standkomen van het weerbericht

14

Cargocults (English)

19

SWDXt: Viagra

22

Internship report USA (English)

24

De Mimeograaf

28

Profiel

30

Buzkashi (English)

33

Kijk in de Sterren: Locals en toeristen in A’dam

34

NRG battle 2010

36

Column

38

Johannes Diderik van der Waals

40

Introcommissie 2011

43

Graduation: inflow turbine WEDACS (English)

44

Akoestiek

48

Oude rekenmethoden

50

Strijd tegen water

54

Tech United

56

Graduation: Sofie: Force feedback (English)

58

Macht over het weer

60

Stageverslag: Japan

62

Prijsvraag

66

Sterrenhoekje

66

Adverteerders Siemens

47

Huisman

53

VanDerLande

63

Redactief Lieve lasertjes, Omdat Sanne ziek is, zullen wij dit mooie stukje ruimte in dit Sterretje opvullen. Zoals jullie gewend zijn, heeft de redactiecommissie ook dit keer haar best weer gedaan om deze Ster weer lekker vadsig dik te maken. Hoewel er geen colleges meer zijn kun je hem volgend jaar ook nog lezen en dan heb je weer wat anders te doen dan Angry Birds of Doodle Jump te Speelen tijdens college.

Maar dat is allemaal voor volgend jaar, belangrijker is dat de vakantie voor de deur staat! Misschien ga je lekker weg om aan de Spaanse Costa’s de gendiversiteit te vergroten of moet je hier smerig afzien voor wat punten op de bank. Mocht het laatste het geval zijn, zorg dan wel dat je voldoende Chinezen met een witte muts op in de koelkast ( Shenkie in de koelkast ) hebt staan.

We hopen dat Sanne weer snel beter is en weer net zo vitaal als op de foto hieronder is!

Veel leesplezier!

Tom Schenkels Sven Peelen

4

Smile of Science

Luuc Duijm

De zin en onzin achter de techniek

ELEKTRONICA

Organische microprocessor Het zat er aan te komen, maar of er echt iemand op zat te wachten? De eerste microprocessor van organisch materiaal is door technici van het Belgische IMEC en het Nederlandse TNO vervaardigd. Op een kunststoffolie worden lagen van goudelektroden geprint, die aan het einde van de dag zo’n vierduizend organische transistors vormen, op een stuk folie van 400 mm2. In vergelijking met de vertrouwde silicium chip is dit natuurlijk een lachertje waarbij de transistordichtheid een factor 500,000 hoger ligt. Het doeleinde van deze nieuwe vinding is om relatief eenvoudige berekeningen uit te voeren met een hoge robuustheid voor bijvoorbeeld de biomedische industrie.

ELEKTRONICA

INFORMATICA

Drie maanden beeldmateriaal in een seconde

Wetenschappelijk auto’s achteroverdrukken

We zijn er al een tijdje aan gewend; glasvezelkabels die onze informatiebehoefte proberen bij te houden. De vertrouwde koperen aders kunnen nu helemaal weggestopt worden, omdat het onderzoekers van de Amerikaanse elektronicaproducent NEC gelukt is om 102TBit/s door vezel met een enkele kern te jagen. Slimme elektronica splitst normaal laserlicht op in 370 verschillende componenten, elk met een eigen amplitude, fase en mate van polarisatie. Om een idee te krijgen van de hoeveelheid, de 102TBit staat ongeveer gelijk aan drie maanden non-stop HD beeldmateriaal. Deze hoeveelheid zal voor datacentra van Google of Facebook gebruikt kunnen worden. Op den duur zullen wij als consument ook zo veeleisend zijn dat deze snelheid nodig is.

Technologische vooruitgang is een ethisch discutabel onderwerp. Nu is er weer een tegenslag voor de aanhangers. Merken van de auto’s zijn niet bekend gemaakt, maar informatici aan de universiteit van Californië zijn erin geslaagd de software te beïnvloeden die de auto bestuurt. Zo kan onder andere een zelfinstallerend MP3-bestand het hele huishouden van de auto aanpassen. De informatici hebben wel vermeld dat we ons niet veel zorgen hoeven te maken voor een situatie zoals in ‘Untraceable’. Cryptografie is een snel en dynamisch vakgebied dat niet veel geheimen prijsgeeft.

5

Simon Ster 42.5 | juni 2011

ELEKTRONICA

Laden als een baas Wie zegt dat alle simpele oplossingen al bedacht zijn? Onderzoekers aan de universiteit van Illinois zijn erachter gekomen dat een batterij sneller te herladen is door de reistijd van het ion korter te maken. Door een open, sponsachtige structuur van metaal, opgevuld met het actieve materiaal dat de energie bepaalt, is het contactoppervlak tussen beide groter waardoor de batterij tot 100 keer sneller op- en ontlaadt dan traditionele batterij. ‘Ons systeem heeft de kracht van een condensator en de opslagcapaciteit van een batterij’, vertelt projectleider professor Paul Braun. ‘Condensatoren kunnen weinig stroom opslaan, maar wel heel snel vrijgeven; batterijen hebben een veel grotere capaciteit, maar kunnen niet snel op- of ontladen.’

WAPENTECHNIEK

Optisch geweld Amerika is altijd goed geweest in het doen van wonderlijke vindingen. De titel wordt nu verdedigd met haar nieuwste laser waarmee schepen op een afstand van 1,6 km in brand kunnen worden gezet. Het idee is niet nieuw, maar nu zijn de mensen van het bedrijf Northrop Grumman erin geslaagd de zilte lucht, deining van de zee en de golfslag te trotseren. Resultaat: een 15kW vastestoflaser, een leuk paasvuur en een reden om de Maritime Laser door te ontwikkelen tot een vermogen in de megawatt klasse. Northon Grumman wordt ondermeer gefinancierd door een 100 miljoen dollar contract voor dit Maritime Laser Demonstrator (MLD) programma. Dit is niet het enige bedrijf dat deze technologie ontwikkelt, zo is DARPA bezig met project ‘Black Diamond’, waarbij door verschillende krachtbronnen de laserstralen wordengebundeld in een ‘single-crystal chemical vapor deposition’ (SC-CVD) diamant.

PYROTECHNIEK

Zeus wint van Loki De vuurzee die ontstaat door het optische geweld kan gelukkig weer snel geblust worden met een ontdekking door onderzoekers aan de Harvard Universiteit. Door een elektrisch veld te richten op een 30 centimeter hoge vlam raakten de roetdeeltjes snel geladen en creëerden ze een instabiele vlam die snel uitdoofde. De roetdeeltjes die

voornamelijk uit koolstof bestaan, hebben grote invloed op de stabiliteit van de vlam. Volgens de onderzoekers is er niet veel vermogen nodig, de vlam uit de proeven kon geblust worden met een vermogen van 600 Watt, vergelijkbaar met dat van een stereo-installatie.

Mogelijke toepassingen zijn uiteraard het blussen van branden, maar ook het verhogen van de efficiëntie in verbrandingsmotoren en gasturbines.

6

Eugenics Hereditary illness and mass sterilization in the United States

At the end of the 19th century, there was a widespread tendency to try and help the human race in its genetic journey. Anyone living in the Netherlands would recognize aspects of the Nazi’s race theorems in these early works on eugenics, the practice of improving the genetic disposition of a population.

Huib van Amstel In America, the matter of eugenics was highly popular. Well known scientists like Alexander Graham Bell and David Starr Jordan advocated selective breeding among humans, prohibiting people to marry and later, advocated by others, sterilization of persons with disorders. State laws were actually written in the late 19th and early 20th centuries that prohibited marriage between and forced sterilization of mentally ill persons.

Eugenics in history In 1908, there was a ‘Better baby contest’ where the most ideal baby was selected. Euthanasia programs, presented as mercy killings, were prevalent during the thirties. One mental institution fed its inhabitants milk infected with tuberculosis. Great Britain came close to sterilizing its ‘undesirables’, people of the lowest social classes, when parliament voted over a bill that would legalize it in 1931. The Australian government viewed Northern Europeans as superior to the local Aboriginals and decided to remove children from their native homes to prevent them from putting more fullblooded natives on earth, putting them in ‘half-caste’

7

Simon Ster 42.5 | juni 2011

Buck vs Bell or ‘crossbreed’ camps. Canada maintained Sexual Sterilizations Acts right up until 1972. Their laws were based on IQ tests. This meant that immigrants, many of whom had not yet mastered the English language, were often qualified as retarded. The list goes on: Japan, China, France, the Scandinavian nations all at some point instituted some kind of eugenics program.

Sweden actually sterilized more citizens (62,000) than any other nation in Europe, excluding Germany.

The American view on eugenics was a huge influence on German thinking on the matter. C.M Goethe, head of the Californian eugenics program, had this to say to an American colleague about the German sterilization program: "You will be interested to know that your work has played a powerful part in shaping the opinions of the group of intellectuals who are behind Hitler in this epoch-making program. Everywhere I sensed that their opinions have been tremendously stimulated by American thought . . . I want you, my dear friend, to carry this thought with you for the rest of your life, that you have really jolted into action a great government of 60 million people."

Nazis in Nuremberg justified the mass sterilizations they had instigated by citing American sources as their inspiration, which is, in part, true.

In 1927, an important court case about sterilization took place. It was called Buck vs Bell and it has come to be seen as representative for the entire idea.

In 1907, Indiana passed the first sterilization law in United States history. However, even though other states passed similar laws in the years after 1907, these laws were legally flawed and did not stand up against state court tests. Harry Laughlin of the Eugenics Record Office created a new law, one that passed the review of several legal experts. In 1924 the law was in place in Virginia and a test case was required.

Carrie Buck, an 18 year old girl who was in the Virginia State Colony for Epileptics and Feeble Minded, a mental institution, was proposed by her superintendant, Dr. Albert Priddy, as its subject. Priddy described her as having a mental age of 9 and her mother, 52 years old, as having a mental age of 8. She had given birth to an illegitimate child the year before which was seen as proof of her ‘immorality’ and a genetic predisposition for promiscuity; her mother, after all, had been a prostitute. Carrie had also been judged to be ‘feebleminded’; a general term used at the time for anyone considered abnormal.

During the case, Priddy passed away. His successor, Dr. James Bell, took up the case in his place. Carrie’s family tree was shown during the procedure, ‘proving’ her hereditary shortcomings. No witnesses attesting to her state of mind were called upon by her lawyer.

In 1927 the court came to a decision. Oliver Wendell Holmes delivered it, stating, among other things, that “three generations of imbeciles” were enough. Carrie Buck was deemed to be a menace to the genetic disposition of society and was allowed to be forcibly sterilized on October 8, 1927. Most importantly, the court found that the new statute did not violate the constitution of the United States. This opened the door for thirty other states to adopt similar legislature and institute their own sterilization laws. 64,000 American citizens were forcibly sterilized in subsequent years.

8

Recent eugenics “The statute then enacts that whenever the superintendent of certain institutions including the above named State Colony shall be of opinion that it is for the best interest of the patients and of society that an inmate under his care should be sexually sterilized, he may have the operation performed upon any patient afflicted with hereditary forms of insanity, imbecility, etc., on complying with the very careful provisions by which the act protects the patients from possible abuse.”

Carrie’s daughter Vivian was ‘tested’ on imbecility. Her foster mother flashed a coin in front of her and the baby did not follow it with her eyes, something most babies only learn to do after about six months. Hence, she was declared to be an imbecile. The test was conducted in front of a very interested audience.

Even now there are people actively promoting eugenics. The Future Generations project has delved into the scientific basis of eugenics, stating that even ancient Rome used it.

This is their argument, presented in five points on their website. Exactly the same arguments were used almost a century ago.

1.

Human intelligence is largely hereditary.

2.

Civilization depends totally upon innate intelligence. Without innate intelligence, civilization would never have been created. When intelligence declines, so does civilization.

3.

The higher the level of civilization, the better off the population. Civilization is not an either-or proposition. Rather, it's a matter of degree, and each degree, up or down, affects the well-being of every citizen.

4.

At the present time, we are evolving to become less intelligent with each new generation. Why is this happening? Simple: the least-intelligent people are having the most children.

5.

Unless we halt or reverse this trend, our civilization will invariably decline. Any decline in civilization produces a commensurate increase in the collective "misery quotient."

See www.eugenics.net for this modern take on the subject.

It later came to light that Carrie had actually been raped by her nephew and there were no grounds on which to view her as ‘promiscuous’. Her school records also showed that there was probably no reason to view her as ‘feebleminded’ either. “Feeblemindedness” is no longer used in medical terminology, since there was almost no clinical meaning attached to it.

In 2001 the state of Virgina expressed its ‘profound regret’ over its role in the eugenics program.

9

Bachelor Eindproject

Simon Ster 42.5 | juni 2011

Baldetectie met de Xbox Kinect camera

Voor ons Bachelor eindproject bij Control Systems Technology (CST) doen wij onderzoek naar de bruikbaarheid van de Xbox Kinect camera bij de detectie en positiebepaling van een bal en andere objecten tijdens wedstrijden van Tech United.

Yanick Douven en Joost Groenen Het voordeel van de Kinect ten opzichte van traditionele videocamera’s is dat de Kinect is uitgerust met twee camera’s: één voor kleurenbeeld en één voor het vormen van een dieptebeeld van de ruimte. Dit laatste gebeurt met behulp van een puntpatroon van infrarood licht dat uitgestuurd wordt door de Kinect. Door dit patroon op te vangen met een infraroodcamera en vervolgens de afstand tussen de punten van het patroon te bepalen, kan de afstand van een object tot de Kinect berekend worden (deze punten liggen verder uit elkaar bij objecten die verder weg liggen).

Voordat de positie ten opzichte van de Kinect bepaald kan worden, moet eerst achterhaald worden waar de objecten zich in het beeld bevinden. Dit gebeurt door het kleurenbeeld te analyseren. Hiervoor wordt het RGB-beeld (red, green, blue) omgezet naar de HSV-kleurruimte (hue, saturation, value). Omdat de te herkennen kleur dan altijd dezelfde kleurtoon (hue) heeft, hebben lichteffecten zoals schaduw weinig invloed meer op het te analyseren beeld. Door vervolgens naar specifieke gebieden in de kleurruimte te zoeken, kan bijvoorbeeld een oranje bal herkend worden.

Omdat onder andere hele donkere en lichte gebieden voor ruis zorgen tijdens de kleurherkenning, wordt het geanalyseerde beeld met behulp van erosie, gevolgd door dilatie bewerkt. Dit houdt in dat pixels alleen meegenomen worden als alle acht omliggende pixels ook op kleur herkend zijn (erosie). Wanneer dit het geval is, worden ook alle omliggende pixels weer ingekleurd (dilatie). Hierdoor worden kleine verstoringen weg gefilterd.

Om alleen objecten binnen het voetbalveld mee te nemen, moet het dieptebeeld met het kleurenbeeld worden gecombineerd.

Doordat de camera’s niet dezelfde brandpuntsafstand hebben, moet het dieptebeeld getransformeerd worden zodat de pixels van beide camera’s overeenkomen. Nu kan ook op diepte worden gefilterd; punten die niet zichtbaar zijn op het dieptebeeld (en dus te ver weg zijn en fouten op kunnen leveren), evenals punten buiten het veld, worden weggehaald. Hierdoor blijft een mooi beeld over dat met behulp van clustering (groepering van pixels) verschillende (mogelijke) balposities geeft. Door de grootte en afstand (met behulp van het dieptebeeld) van deze clusters te analyseren kan de meest waarschijnlijke balpositie worden bepaald.

Met de huidige stand van zaken lukt het bepalen van een balpositie dus al vrij goed. De mapping van de dieptepixels op het kleurenbeeld is echter nog niet nauwkeurig genoeg. Ook ligt er nog een uitdaging in het herkennen van andere objecten. De Kinect biedt in elk geval voldoende perspectief.

10

Netherlands seen by a foreigner From A to Z

“Nether… what? Oh, Holland! Coffee-shops, tulips, wind mills, orange color, Wesley Sneijder, DJ Tiesto… Nice choice! You are going to have a great time!” These are the first phrases told by my friends when they found out that I was going to study in Eindhoven. Honestly, I didn’t know what to say to them. In August 2010, I had a vague idea what to expect from two years of my study at TU/e. I was just preparing for a challenging experience of discovering new people and acquiring new impressions. Time showed that I was right – I did have new impressions. Here I will try to summarize some of my observations in alphabetical order.

Sultan Imangaliyev Agenda During the university introduction programme I was given a small notebook called “Ag&da”. At the beginning I thought I was not going to use it. I was wrong.

I soon realized that planning and scheduling is very important if you want to achieve your goals. Meetings, discussions, classes, guided self-studies, appointments – a lot of events need to be planned. I was shocked when I received an invitation in September for a meeting which was scheduled in December. Usually, in Kazakhstan we are more relaxed in terms of planning and try to think in a short-term planning life-style.

We believe that future does not belong to a man but belongs to God. When Kazakhs say, for example, “Next week I am going on a trip” they usually add words which literally mean “If God allows” or “If God wishes.”

Here it is stricter. Since my first days I had to choose my Master track, list of electives and start to think about a graduation thesis topic despite the fact that I will start it only two years from now. It was hard but soon I understood the importance of planning and now my Outlook is full of appointments and meetings.

11

Simon Ster 42.5 | juni 2011

Balance As a consequence of good planning I found out that Dutch people try to live a balanced life. They find a good balance between job, family and relaxation.

Dutch students attend classes, organize and attend fun activities, do sports, have parties and find time to do many other activities. Dutch employees work five days a week, leave work at 18:00 and don’t work late.

In my home country it is different; people often work late and sometimes work during weekends. Allthough a socially active student is good at school he usually has bad grades; students who organize activities usually don’t have time to do scientific research. Brilliant students however usually participate neither in sports nor in social life. The ability of my Dutch colleagues to have a fully balanced student life still surprises me.

Sometimes I think that they have 25 hours a day or can warp time, because my usual life at TU/e is only a travel between Auditorium, De Hal and home.

Beer I knew that people in Northern Europe like drinking beer, but I couldn’t imagine how much they drink it!

During the introduction programme, at Master drinks, barbecues, celebrations and even after some official activities, they drink a lot of beer. Moreover, they drink it like a juice without getting drunk. Even the next morning they look healthy and stay OK. After my first few weeks of living here I found out that it is impossible to compete with Dutch students in drinking beer because I get drunk too fast and have a strong hangover the next morning. A possible reason for this is

that Kazakhs traditionally don’t drink a lot of alcohol.

The government also has strong alcohol regulation rules. For example, public advertisement of beer is prohibited at the street billboards and TV-advertisement is allowed only after 22:00. Therefore, Kazakhs drink alcohol rarely in special bars and only to celebrate some important events.

Cantus That was the most shocking experience I had here!

After experiencing this I and all of my international colleagues had the impression that all Dutch people are totally insane. Everything was impressive. Firstly, it was just a meaningless waste of beer. Secondly, it was organized by the university and not by students themselves. Thirdly, despite the amount of drunken students there were no conflicts and fights with broken noses and bloody faces, which happens very often if Kazakhs drink too much alcohol. Moreover, when the Cantus was finished, students undressed themselves and wore only swimsuits or underwear. You can hardly see such crazy events in Kazakhstani universities. All activities at the universities should be approved by student administration and they should have some symbolic meaning. Usually, every activity is related to some politic event and should be of propagandistic type. Thus, even if the activity is meant to be entertaining, organizers for example have to relate it to the anniversary of the country’s independence or a new governmental development strategy.

12

Cooperation Another important difference of the Dutch educational system is that it encourages cooperative work. Here I had my first academic experience in working on group projects. Usually, all assignments and projects I made were individual. You are supposed to work independently without asking any help from your colleagues and without convincing others of your opinion.

Because of that later on, when I started my career, I faced some serious problems on corporative meetings.

I simply could not present my position and prove that I am right and my opponents are wrong. At TU/e I learned how to function as a part of a team, how to organize group resources and how to debate with colleagues and sometimes with teachers. That has been a very good and useful experience.

Creativity After the first quartile I understood that for Dutch teachers the procedure of getting results is sometimes more important than the results themselves. They encourage us to think beyond the limits of the study programme and be prepared for a diverse way of solutions. In Kazakh educational system this is different.

During studies we were taught certain algorithms of solving a problem. If your result is slightly different from the expected one because you used a different way you don’t get a grade. The only correct way is the way proposed by the teacher. It took me some time to get used to the fact that I don’t receive any prepared solutions from the teacher. Oppositely, the teacher expects that I will surprise him by showing how creative I am. That wasn’t so easy. However, I am sure that this style is close to what we will face in industry when there will be no solutions ready.

Democracy Kazakhstan is a traditional Asian country where the hierarchical system in society is still strong. Also, for 70 years we were part of the Soviet Union and ruled by communists. Both of these facts imply that we usually follow orders from people who are supposed to be higher on hierarchy. For example, if your boss gives you stupid instructions you do not argue and start thinking how to implement them. In university, if a teacher asks you to come at 16:00 tomorrow, then don’t argue and just come at 16:00, even if you have other plans. I was surprised when one of the lecturers here asked: “OK, let’s vote. Who agrees to reschedule the lecture one

day later? Who doesn’t?” When one Dutch student raised his hand and said that he disagrees because at that day he had a football game the teacher said “OK, then we will keep the regular schedule allthough it is not comfortable for me”. I was shocked. This situation is impossible in Kazakhstan because the teacher is elder and higher than a student and therefor his instructions cannot be debated.

Feedback Dutch people never stop improving themselves. Even if the process is perfect they always think “Can we make it better?” Therefore they appreciate feedback, no matter if it is negative or positive. We are different.

Kazakhs usually follow the principle “If it works then don’t change it unless it is broken”. Also, we never directly criticize people and try to hide our problems and mistakes in order not to lose face. At TU/e I was surprised by the fact that almost every course has an evaluation form where you can criticize the course and the teacher. Even more, I had an experience when at the last lecture the teacher asked how he can improve the course and Dutch students criticized the teacher.

They started by saying that some lectures were too long and that the material was not understandable enough and was boring sometimes. The reaction of the teacher surprised me. He said “Thanks a lot. Next year I will improve it” and he was not angry. Some Kazakh teacher in the same situation would say “Who are you teaching to?! You are a student and I am a professor. I know more than you so shut up and work harder! See you on your exam.”

Freedom Another difference between the Dutch and the Kazakh educational system is that the student is free to choose his courses. I didn’t have elective courses at all during my Bachelors. All study programmes are standardized by government and are the same in every University of the entire country. Student administration takes care of scheduling the courses so that they don’t overlap, which is very convenient. A disadvantage of this system is that it is almost impossible to change the direction of your study in case a student finds it boring or too hard. The programme is also very restrictive: if a student could not pass his previous exams then he is not allowed to attend courses in the following semester. Usually there are three retake attempts

13

Simon Ster 42.5 | juni 2011

and if he fails all three of them he is dismissed from the study programme. It means that he has to start his study programme again from the first year ignoring all his previously taken courses. This is very stressful and challenging, though it teaches the students to be disciplined. Therefore there are no so called “slow students” because it is impossible to study longer than 5 years.

So I find the Dutch educational system less stressful and more flexible, because it gives opportunity to fail exams and correct your own mistakes.

Friendliness Before arriving here I had a stereotype that Dutch people are cold rational Europeans closed for others.

I was preparing myself for communication problems with academic staff and colleagues. Surprisingly, Dutch are much friendlier than Kazakhs. For example, let us talk about teachers. You can easily distinguish a teacher in any Kazakh University. This is a serious old man wearing a suit. Students welcome him formally saying “Good morning!” or “Good evening!” Dutch professors wear simple clothes and I can just say “Hi!” as if they are of the same age as me. Sometimes it is also allowed to call a Dutch teacher by using only his name whereas the only possibility to call a Kazakh professor is to use his full name plus his title. During discussions with Dutch teachers I feel that I am treated as a person with equal rights and that there is no huge gap between us. A dutch teacher can come to me and my colleague during coffee-break asking “How are you, guys? Do you have any problems with my lecture? May be I should speak a little bit slower.” You can go to your academic supervisor describing your problems and he will try to help you as if you were his close friend, not like a simple subordinated person. I can give more examples but the basic idea is the same – “We are here to help you and to serve you.” This is a quote from one lecturer who taught me and it clearly shows the approach of teachers at TU/e.

Food The food culture is also different in Kazakhstan. Eating food is not just a source of energy, it is like a ceremony.

It cannot be interrupted or combined with any other activity. Therefore at lunch time most public places in the city are closed and all people gather at canteens or small inexpensive cafes. The city seems to be dead at that moment. During lunch Kazakhs usually eat a lot

of hot food. A typical lunch includes heavy soup, some meat with rice or potatoes, salad, green tea (we don’t drink coffee) and some dessert. Because of our traditional food culture, fast-food world brands like McDonalds usually aren’t popular. We consider sandwiches as unhealthy food which may imply overweight and some problems with your stomach. Now you can imagine how hard it was for me to get used to this Dutch sandwich-style lunches when you eat them in train, library or even at class! Probably, it is the hardest part of my adaptation in the Netherlands because I still feel homesickness to my traditional food.

Intensity Studying at TU/e is very exhausting and intensive.

During my previous study we had fewer subjects packed in two semesters instead of four quartiles. Yes, subjects had a lot of material to be studied, but they were in the same frame. Therefore we didn’t have to switch between different courses. Between semesters we had a long 3 weeks break where I could visit my parents who lived in a different city or relax with my friends. Here, there is no break at all. The situation that I had to start my new courses only three days from my last exam wasn’t familiar to me. Also, the practice when I have to work on projects from a previous quartile during the next quartile is a very hard challenge. It requires strong discipline, time management skills and it is very stressful. There was a certain time when I had five projects simultaneously with overlapping deadlines. At that moment I worked as a machine for 16 hours a day and was totally devastated because of this mental pressure. Thus, I found the Dutch educational system very challenging despite its flexibility.

14

Tot standkomen weerbericht Weermetingen van voor het KNMI

Het Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut bestaat al 157 jaar. Ze zorgen voor dagelijkse weersverwachtingen en waarschuwingen bij extreem weer. Vandaag de dag is het heel gewoon dat je op de buienradar kijkt of er een wolk aankomt vanaf zee, maar dit is nog niet zo heel lang vanzelfsprekend.

Anna van Velsen De eerste weer waarnemingen (voor 1600) Al in 340 v. Chr. was men bezig met het weer.

Aristoteles bestudeerde het weer en probeerde verbanden te leggen tussen verschillende verschijnselen. In deze methode kwam niet veel verandering; instrumentele waarnemingen kwamen pas veel later. In de periode voor 1600 begon men met het maken van weerdagboeken. Hierin werden de waarnemingen genoteerd, van systematische aantekeningen was echter nog geen sprake. Het oudste journaal dat bewaard is gebleven, is van Isaac Beeckman, dit was in het tijdvak 30 november 1612 - 17 maart 1615. Zijn aantekeningen waren zeer chaotisch en van uiteenlopende aard. Zijn dagelijkse waarnemingen bestonden uit de windrichting, de algemene weergesteldheid en of het warm of koud is. Dit alles deed hij vanuit Zierikzee.

Eerste instrumentele waarnemingen In de dagboeken miste het aan instrumentele metingen van luchtdruk, temperatuur en luchtvochtigheid. De meeste van de meetinstrumenten werden in de 16e en 17e eeuw uitgevonden, maar pas in de 17e eeuw gebruikt voor systematische metingen.

Een voorganger van de thermometer werd in 1604 ontworpen, de thermoscoop. Onze landgenoot Cornells Drebbel (1572-1633) ontwierp aan het hof van Koning James I in Londen een ‘motum perpetuum’. Het principe van de thermoscoop is gebaseerd op een alsmaar veranderende hoogte van een vloeistofspiegel.

Deze bestaat uit een omgekeerde thermometer in een kom met vloeistof. Bij drukverschil ‘zuigt’ de thermometer vloeistof op. Als de lucht in de

glazen bol opwarmt drukt deze de vloeistof in de buis naar beneden.

Zo is verandering in de temperatuur waar te nemen.

Isaac Beeckman is waarschijnlijk de eerste die een observatorium oprichtte in Nederland. Dit observatorium werd door hem aangeduid als ‘musaeum’ en is waarschijnlijk in 1628 in gebruik genomen. De thermoscoop in zijn weerstation op de Latijnse School was zo geconstrueerd, dat in de open lucht de glazen bol bevestigd was, terwijl de buis daaronder doorliep tot in het ‘musaeum’.

De vloeistofkolom was daardoor beschermd tegen weer en wind en kon nauwkeurig worden afgelezen. Bovendien was op het torentje van zijn observatorium een weerhaan geplaatst.

Deze was met een stang verbonden aan een wijzerplaat aan het plafond van de zolderkamer, waar de windrichting kon worden afgelezen.

In 1632 werd de vloeistofthermometer uitgevonden door Jean Rey. Hij heeft helaas geen systematische metingen van het weer gedaan.

De metingen die hij deed waren bedoeld voor het verbeteren van het instrument. Ongeveer 20 jaar later begon men met vloeistofthermometers, barometers en hygrometers te meten.

Dit gebeurde van 1654 tot en met maart 1670.

Aan deze instrumentele metingen kwam een einde doordat de kerk dwong om terug te gaan op de oude wijze van weer voorspellen; op basis van astronomische waarnemingen.

15

Simon Ster 42.5 | juni 2011

For the making a more accurate history of the changes of weather, it will be requisite to observe: 1.

The severall winds, what quarters they blow in, how long in each quarter, and with what strength at several times of the Day or in the severall parts of the time of their duration; as whether mild at first when the wind begins to blow, in such a gravity stronger about the midst of its duration, and slow again at the changing, as we find in the current or tydes of ye sea; or whether the wind, when blowing very stiff, does suddenly change into another quarter and blow as stiff as was observed in the last great wind; and this is to be observed with a weather cock placed in some very high place with particular contrivances mat may give a certain estimate of the quarter and of the strength of ye wind.

2.

The Moisture and dryness of the air with the degrees of it. And this to be observed wiuh a good hygroscope which may be made either widi the beard of wild Oat, a gut string or the like. But I prefer the beard of an oat because that, though often wet, if dryd againe it will twist itself as much as before, which will not happen if experiment be made with a gut string. I want further to have it made with a single one because there may be the better comparison made, as I shall shew anon.

3.

The heat and cold of ye air with its degrees and continuances, which may be observ'd by a good thermometer seald up soe that it may serve for a constant standard both for Winter and Summer from year to year, as long as die Observations be made.

4.

The Greater or lesser pressure of ye air, that is, the differing height of ye mercuriall Cylinder; and this to be observd with an instrument mat may shew the last variation of that kind, which may be contrived severall ways.

5.

The Constitution and face of the Sky, or heaven; that is, whether clear and blew or thick; if thick, after what manner, whether with a thin whiteness, cloudy, etc.; what raines, mists, foggs, snows, hailes; which way the clouds drive—whether an other way, or the same way the wind passes. The colour and face of the sky and clouds. ...

Waarnemingen in Europa De ontwikkelingen vonden in heel Europa plaats. In Engeland werd in diezelfde periode een methode opgesteld om weerwaarnemingen te doen. Hierin werd beschreven uit welke stappen de waarnemingen moesten bestaan en wat er genoteerd moest worden.

In Frankrijk werd voor het eerst weerkundige metingen gedaan door de Académie Royale des Sciences, opgericht in 1666 onder toezicht van de eerste minister van de Zonnekoning. Dit geheel werd geleid door een Nederlander, Christiaan Huygens.

De metingen bestonden uit gegevens over neerslag en verdamping. Later werd dit gecombineerd met informatie van de weersgesteldheid.

Duitsland kon niet ontbreken in deze ontwikkelingen en gebruikte de methoden en eenheden die

vastgesteld werden door Académie Royale des Sciences. De oudste resultaten hiervan die zijn teruggevonden dateren uit 1678. Ongeveer veertig jaar later richtte men een waarnemingsnetwerk op waarin waarnemingen van plaatsen in Duitsland, Zwitserland en Hongarije werden samengevoegd in een rapport. Elk kwartaal werd dit gepubliceerd in de Breslauer Sammlung, een natuurkundig tijdschrift uit het begin van de 18e eeuw.

De oudste instrumentele weerkundige waarnemingsreeks in ons land wordt gevormd door de waarnemingen van Wolfert Senguerdius, een Leidse hoogleraar in de filosofie met veel belangstelling voor de natuurkunde van de lucht. Hij las van verschillende barometers en thermometers gegevens af. De metingen bevatten informatie over temperatuur, luchtdruk, windrichting en kracht en de weersgesteldheid.

16

Verder kwam langzaam het samenvoegen van metingen op gang. De Royal Society stuurde uitnodigingen om waarnemingen uit te wisselen. Wie zich aansloot kreeg richtlijnen zodat iedereen dezelfde gegevens verzamelde en dit op dezelfde manier deed. Deze bestonden uit: elke dag minimaal één keer de luchtdruk, windrichting en kracht, temperatuur, neerslag en weersgesteldheid noteren. Hierbij moest ook het tijdstip genoteerd worden. Wat nieuw was, is dat de windrichting in een vijfdelige schaal werd genoteerd.

Metingen moesten genoteerd worden op een speciaal formulier en opgestuurd worden naar de Royal Society.

James Jurin, de secretaris van de Royal Society, benadrukte het belang van het gebruik van standaardinstrumenten en adviseerde een voorgeschreven opstelling. Zo zou de thermometer tegen de noordzijde van een muur van een kamer, waar zelden of nooit gestookt werd, moeten hangen. De regenmeter moest geheel vrij worden opgesteld en voor de trechter en de verzamelbak werden bepaalde afmetingen voorgeschreven.

Moderne oceaanmetingen om het weer te voorspellen

Eerste helft 18e eeuw Steeds vaker werden de metingen over langere periodes vastgelegd. Zo werd op een stoomgemaal dat gebruikt werd voor het ontpolderen van het Haarlemmermeer waterstaatkundige metingen gedaan. Vandaag de dag worden hier nog steeds regenmetingen gedaan. Ook is in deze periode heel Nederland vastgelegd met een waterstaatkaart. Dit bevat dijkhoogten, waterstanden, isobaten (dieptelijnen) en isohypsen (hoogtelijnen). Er zijn ook vochtigheidsmetingen teruggevonden. Deze werden gedaan met behulp van het gewicht van een met salmiak bevochtigde spons die aan een balans was opgehangen.

De pyrometer van Petrus van Musschenbroek

Introductie van de temperatuurschaal kwam door glasblazer Daniel Gabriel Fahrenheit. De hele wereld accepteerde deze, alleen Académie Royale des Sciences bleef haar eigen hanteren.

Vanaf 1728 begon men met symbolen voor het weergeven van de weersgesteldheid. Voorlopers van tekentjes op weerkaarten. Deze werden gebruikt in combinatie met de gegevens verwerkt in tabellen.

Later begonnen de weermetingen meer richting toepassing in de praktijk te gaan. Zoals windwaarnemingen voor de scheepsvaart en de dijkwachters. Maar ook de temperatuur voor informatie over het bevriezen van binnenvaarten. Daarnaast werd er een verband gevonden tussen neerslag en de waterhuishouding; waterstanden in meren en kanalen.

De meetinstrumenten werden steeds verder ontwikkeld. De familie Musschenbroek werd beroemd om haar instrumentmakerkunst. Ze vervaardigden onder andere luchtpompen, microscopen en telescopen. Een voorbeeld van één van de instrumenten is de pyrometer van Petrus van Musschenbroek. Deze gebruikte hij om uitzetting van stoffen door opwarming te meten.

Hij ontwikkelde een thermometer met een schaal die rekening hield met het uitzetten van het materiaal.

Zo wist hij vast te leggen hoeveel een volume van de vloeistof toenam bij op verwarmen met één graad.

Ook hij voerde vanaf begin 18e eeuw weermetingen uit.

17

Simon Ster 42.5 | juni 2011

Daarnaast heeft Petrus ook een belangrijke ontwikkeling teweeggebracht in de medische wetenschap. Hij stelde een theorie op over het verband tussen bepaalde ziektes en de weersgesteldheid.

Tweede helft 18e eeuw en eeuwwisseling Over de hele wereld werden er metingen gedaan. De behoefte aan goed gecoördineerde waarnemingen groeide. Johann Heinrich Lambert (1728-1777) publiceerde een wereldkaart met daarop een verdeling.

Deze verdeling bestond uit twintig gelijke driehoeken met in elk centrum een waarnemer. De collectieve waarnemingen waren pas effectief als elke dag één waarneming gedaan werd op elk station, op hetzelfde tijdstip. Zijn idee is nooit werkelijkheid geworden. Een eeuw later zou een zelfde soort waarnemingsnetwerk pas tot stand komen.

Jan Hendrik van Swinden was een belangrijke coördinator van weerkundige waarnemingen in de 18e eeuw. In Europees verband werkte hij mee aan het opstellen van een genormaliseerd stelsel van maten en gewichten. Hij heeft veel gedaan op het gebied van thermometerschalen. Hij verzamelde alle gehanteerde schalen en vergeleek deze. Hij kreeg het voor elkaar om in Nederland een weerkundig netwerk op te stellen.

Dr. Ir. A. Labrijn heeft ongeveer 180 jaar later alle metingen op systematische meetfouten gecontroleerd door de metingen van van Swinden na te bootsen. Dit was mogelijk doordat de locatie van het meten door van Swinden, zijn huis in Franeker, weinig veranderd was. Uit dit onderzoek bleek dat de metingen zeer nauwkeurig waren, hij zat er slechts enkele tienden van graden naast. Door goede resultaten van dit onderzoek hebben daarna veel meetkundigen gebruik gemaakt van de methoden van Van Swinden.

De eerste Synoptische kaarten

Waarnemers die zich aansloten bij het net kregen op kosten van Theodor goede instrumenten om de waarnemingen te doen. Dit pakket bestond uit: een barometer, thermometer, vochtigheidsmeter, op speciaal verzoek een magneetnaald, een handleiding en meteorologische tabellen. Het netwerk bestond uiteindelijk uit 39 waarnemingspunten.

Doordat iedereen, voor het eerste in de geschiedenis, dezelfde instrumenten en tabellen bezat, waren de metingen heel waardevol. Deze werden gebruikt voor wetenschappelijk onderzoek en opstellen van de eerste klimatologische kaarten en synoptische kaarten.

Deze laatste geven de weergesteldheid aan de hand van drukken weer.

Het eerste wereldomvattende meteorologische waarnemingsnet, de Societas Meteorologica Palatina, werd in praktijk gebracht op 15 september 1780 en hield stand tot 1795. Deze werd opgericht door Karl Theodor. Hij zorgde voor een afdeling die als taak had dat op belangrijke plaatsen in de wereld waarnemers aan de slag gingen, nieuwe instrumenten bedacht werden en de huidige verbeterd en waarnemingen verzameld en vergeleken werden. Deze publiceerden ze jaarlijks.

Verder hielden ze zich bezig met alle communicatie naar waarnemers.

Eeste metingen van de Societas Meterologica Palatina

18

Ook begon Societas Meteorologica Palatina voor het eerst met het onderscheid maken tussen verschillende wolken. De kleur en vorm werden aangegeven met symbolen en letters. Zo stond ‘fasc’ voor gestreepte wolken en ‘lact’ voor schijfvormige wolken met melkachtige schijn.

Het eindigen van Societas Meteorologica Palatina kwam met name door belangrijke oorlogen in die tijd.

Echter bleven particulieren en hobbyisten nog altijd de metingen doen.

Eerste helft 19e eeuw De belangrijkste ontwikkelingen van niet-instrumentale metingen in deze periode zijn de wolkenclassificatie van Lamarck en Howard en de windschaal van Beaufort, die in 1806 geïntroduceerd is. De nieuwe windschaal baseerde hij op het zeiloppervlak dat nodig was om een vol schip te voeren. Helaas was deze uitsluitend bestemd voor metingen op zee. Naast de wolken classificatie stelde Lamarck in 1807 voor om een nationaal metinginstituut op te richten. Dit werd echter geweigerd, waarschijnlijk door een berisping van Napoleon vanwege een mislukte weersvoorspelling.

In Duitsland en Oostenrijk begon men succesvol met het oprichten van nationale instituten. In Nederland vonden de metingen nog steeds plaats bij particulieren en hobbyisten, desondanks was de kwaliteit zeer goed.

In Nederland zorgde onder andere Weckebach, een wis- en natuurkundige, voor het verzamelen van alle gedane waarnemingen die tot dat moment gemaakt waren, zowel die van hobbyisten als van wetenschappers. De afzonderlijke waarnemingen waren niet veel waard en slecht te gebruiken, maar juist de samenvoeging zorgde voor de hoge bruikbaarheid.

In 1832 kwam de uitvinding van de telegraaf. Dit zorgde voor een versnelling van communicatie. Voorheen gebeurde dit namelijk per post. Waarschuwingen voor stormen en ander extreem weer konden zo sneller doorgegeven worden. Later werd de telegraaf zelfs gebruikt voor algemene weerberichten. Het eerste dagelijkse weerbericht was op 31 augustus 1848 in de ‘Daily News’.

Oprichting KNMI Al over de hele wereld begonnen landen met het opzetten van een internationaal instituut. In Europa kwam dit op gang doordat na een zware storm enkele vloten waren vergaan. De oprichting van het Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut vond plaats in Utrecht op 31 januari 1854.

In het jaar 1984 hoopte het KNMI als één van de eerste instituten van de wereld een volledige reeks dagelijkse weergegevens voor Nederland te presenteren vanaf 1706. Dit is uitgekomen en vandaag de dag verzorgen ze nog altijd de belangrijke informatie over het weer en klimaat.

19

Cargo Cults

Simon Ster 42.5 | juni 2011

February 15th 2011, Tanna Island, Republic of Vanuatu. Thirty or so black natives, barefoot, dressed in old ragged US Army britches and carrying bamboo rifles run a United States flag up a pole, alongside the Marine Corps Emblem and the state flag of Georgia. This is their greatest national religious service. Its like is seen in many places around the world. It is typical for the Cargo Cult.

Huib van Amstel Days of yore The first reported instance of a Cargo Cult stems from 1871. In the old colonial days, trading posts or factories on the routes to the East were often not a permanent feature in a certain region. Western traders would come and set up a supply base, sometimes arranging temporary trade agreements with the locals, offering rare and valuable goods – for the locals, that is. These locals would see the huge ships come in and unload tons of supplies. They came to see the preparations heralding the arrival of one of these ships as rites to request goods from the white man’s gods. When the base became redundant – due to a decreasing number of ships, a more infrequent need to resupply or any number of other reasons – the colonizer would leave again and a valuable source of income would go with him.

The locals, having grown to like the colonizer’s goods, would set up their own plans to attract the laden ships. They would emulate the colonizer by rebuilding the base, carve out in wood any tools the colonizer was seen to carry and generally try to do everything in the same way the white man did it in hope the ships would return and the goods come in again. Alas, it was not to be, but the practice stayed on and in some places took on all signs of a full-blown religion. Even now, many tribes around the world practice in full or in part the Cargo Cult religion.

20

John Frum Back to Vanuatu. Clearly, the practice of using the American flag, American state symbols and American uniforms does not originate in colonial times. For this particular Cargo Cult, we only have to go back to the time of greatest upheaval in human history – the Second World War.

John Frum march

There had already been an odd religion present on Vanuatu. There was a legend of a man called John Frum, a name possibly derived from “John from Jesus Christ” - that is, John the Baptist – or more likely “John, from America” (read on to see why) , who had one day freed the natives from colonial oppression by a joint French and English government. This man promised an age of abundance to any who would reject the European ways. This led to the inlanders creating a legend that said that one day their ancestors would return and do so with unimaginable wealth which they would distri-

bute among them. Many natives followed him inland, where they returned to their old traditions.

Then, one day in 1940, another western power came to the islands, one much kinder than the old oppressors.

The Second World War had begun and many nations not involved in the fighting were expanding their armies and military reach. The United States army had decided that it needed another base in the Pacific and had chosen Tanna Island. These soldiers brought many strange and wondrous things with them: they built airports and hospitals, jetties and bridges, they used cars and airplanes and all the items that came along.

More importantly, aircraft would land and bring what the natives learned the servicemen called ‘cargo’ – clothing, weapons, tools, canned food and all kinds of goods. These people must have had some connection with their ancestors. Where else would they get such incredible wealth?

Last but not least, the inlanders saw that not only the white GIs were benefitting from these goods – the black GIs were using them too. Immediately, the black GIs were identified as John Frum’s own detachment of the American Army, or perhaps grown abductees.

This caused the natives to remake their legends. John Frum, the hero of old, was recast as a black American GI. This meant that the primary religious figure of an entire island group in the Pacific was represented by nothing more than a black American soldier.

21

Simon Ster 42.5 | juni 2011

Aftermath Of course, when the war ended and the Americans went home, the incoming flow of cargo ceased. The inlanders, having grown used to goods such as CocaCola, candy, trucks and jeeps, watches and medicine, immediately set to work trying to return it to their shores. This is where it gets interesting. Remember that the impact of the American invasion can hardly be underestimated.

Within a year, the natives had set up their own base, complete with landing strips, carved wooden radio sets and headsets, cans and strings for speakers, bamboo aerials, the works – everything made from local materials – and started trying to summon the goods again, just like they had seen the occupiers do it. They set up radio control towers and piers to attract airplanes and ships. They waved landing signals while standing on the airstrip. They talked into their headsets to nonexistent planes above. In short, they copied everything they had seen. Typical for this particular example is the use of the Red Cross emblem, as seen on ambulances, as primary religious symbol.

Soon, prophecies were told of the return of planes and ships with cargo on board. Since everything would then be provided by John Frum himself, it wasn’t necessary to keep anything and all goods should be thrown away, pretty much like the protestant view.

Now, they have been waiting for their messiah for over 70 years. To put this into perspective, the largest western religion’s followers have been waiting for their messiah for millennia – so what are we really talking about?

Other Cargo Cults and similar phenomena For some other similar occurrences, we’ll stay in the Republic of Vanuatu. In 1975, Prince Philip visited the island group and this led to an almost immediate formation of a Prince Philip cult, believing that this god would eventually return to rule over them. The Prophet Fred (yes, Fred) claimed to have raised his wife from the dead and gathered a following. For some reason, followers from all three major cults on the island have regularly violently clashed. This split has actually managed to divide several villages. People actually attacked each other with their ancestor’s axes, slingshots and spears.

Vanuatu is far from the only nation in Melanesia to know the Cargo Cult. In New Guinea, there is a Christian version that knows a god called Anus. Really. Anus actually ejected Adam and Eve from heaven when they discovered sex. This little story shows how wrong the spreading of religion can go. On new Hanover, President Lyndon Johnson is revered as a god: the people actually started a revolt because of him. The people of the Trobriand Islands made the game of cricket into a spectacular new ritual as a form of ritualized warfare after a missionary introduced it in hopes of reducing tribal rivalry and fighting. Use a search machine to look for Trobriand Cricket. It’s brilliant.

Psychological Impact Over 700 cultures in Melanesia and other regions have adapted their beliefs after encountering Europeans, to make up for the cosmological inconsistencies in their systems. These encounters can seriously shake up a belief system. As a result, many societies are at least a bit rattled, others struggle to cope with the new ideas and some even erupt in a state of anarchy as believers and nonbelievers bash each other’s heads in. Selfproclaimed prophets may even lead their believers on miniature crusades to banish the heathens, all in the name of a god the invaders brought with them and did not deign to explain adequately.

One has to consider the ethics of the invader in allowing the native population to adopt such a peculiar religion.

The Cargo Cult, inspired by Christianity, always tells of a time in the future when the great benefactor returns.

This creates a more or less Christian idea of a future in which living and dead walk the earth together, everybody is happy and there is plenty of everything.

Quite opposed to their original religions. One can only imagine what the impact is on a culture when it changes its entire belief system within the space of one generation. Unfortunately, hardly any documentation on this phenomenon exists. Since humanity has come into close contact almost all around the world, the Cargo Cult as such will probably never arise anywhere again.

22

SWDXt Viagra

In de afgelopen publicaties van SWDXt zijn verschillende technische objecten de revue gepasseerd. In deze editie van SWDXt zal er geen technisch object besproken worden maar een medicijn. Niet zomaar een medicijn, maar eentje waar vaker over gegrapt wordt en niet als serieus wordt aangenomen. Dit medicijn heeft een jaarlijkse omzet van meer dan een miljard dollar en heet in de medische wereld “Sildenafil”, beter bekend als Viagra.

Uriel Hoeberichts Bij de opkomst van Viagra in 1988 werd er met veel afschuw gereageerd. Dit medicijn zou volgens velen de manier van het seks beleven doen veranderen, er zou een einde komen aan de seks zoals ‘gewoon’ was. Viagra wordt vaak gezien als iets ordinairs dat alleen wordt gebruikt in de porno-industrie.

Echter in Nederland kampt maar liefst 18% van de mannen met een erectiestoornis. Farmaceutische bedrijven spelen graag op dit probleem in, er is namelijk veel geld te verdienen in de tak van erectiestimulerende middelen.

Viagra is op recept verkrijgbaar bij de

dokter en kan bij sommige zorgverzekeraars vergoed worden, maar de drempel om met een erectiestoornis naar een arts te gaan is vaak te hoog.

Juist doordat veel mannen niet durven uit te komen voor hun stoornis, zoeken zij geen hulp via een dokter maar via een ander medium zoals het internet.

Verschillende bedrijven maken hier gebruik van om hun middelen via een site aan te bieden. Tegenwoordig zijn er ook televisiespotjes met leuzen als: “Verzin geen smoesjes meer” of “Het kan gemakkelijk verholpen worden.”

23

Simon Ster 42.5 | juni 2011

Ontdekking

Geen smoesjes meer

De vraag blijft: hoe is Viagra ontstaan?

Viagra is per toeval ontdekt bij de ontwikkeling van een medicijn dat de ziekte angina pectoris moest behandelen. Deze ziekte zorgt voor een drukkend gevoel op de borst (angineuze pijn) dat ontstaat als de hartspier niet voldoende bloed toegevoerd krijgt om het hart zijn werk te laten doen. Sildenafil moet ervoor zorgen dat dit bedrukkend gevoel weg wordt genomen. Tijdens klinische testen bleek echter dat het ook bijwerkingen had, namelijk het stimulerend effect op een erectie.

Ondanks dat de verkoop niet zo is als verwacht, heeft Viagra zijn waarde bewezen. De mannen met een erectiestoornis gaan door het leven met een hoop frustraties en zonderen zich vaak af in hun relatie. Juist hierdoor willen mannen vaak geen seks, maar in plaats van er over te praten houden zij dit probleem voor zichzelf waardoor partners niet weten wat er aan de hand is. Viagra kan dit probleem grotendeels wegnemen door er weer voor te zorgen dat een erectie wordt gestimuleerd.

De werking Verkoop In 1988 werd Viagra door de FDA (Food and Drug Administration) als erectiemiddel toegelaten op de Amerikaanse markt.

In 1996 werd het medicijn gepatenteerd.

Vanaf dat moment is Viagra een groot succes geworden,onder andere omdat het medicijn en imitaties veelvuldig via spam over het internet worden aangeboden. De verwachtingen waren dat de verkoop van erectiestimulerende middelen ieder jaar zou toenemen, maar de afgelopen jaren is die vrij stabiel.

De fabrikant van Viagra, Pfizer, probeert door promotiecampagnes de omzet te verhogen, maar analisten beweren dat de populariteit van Viagra over zijn hoogtepunt heen is en dat de markt niet meer verder zal groeien.

Als het erectieprobleem een psychologische oorzaak heeft, werkt Viagra in 80% van de gevallen. Is het probleem van fysieke aard, dan werkt het in zo’n 67% van de gevallen. Een erectie wordt veroorzaakt doordat bloedvaatjes in het geslachtsdeel zich ontspannen. Hierdoor kunnen de bloedvaatjes zich helemaal vullen met bloed. Bij een stoornis valt het vullen van de vaatjes weg.

Door Viagra te nemen wordt deze werking overgenomen en zullen de bloedvaatjes zich ontspannen.

Het effect van Viagra is bij iedere man anders. Er dient gemiddeld één uur voor de geslachtsgemeenschap een pilletje genomen te worden. De werking van het medicijn is gemiddeld vier à vijf uur. Maar een man dient psychologisch opgewonden te zijn anders werkt Viagra niet; het is geen middel waardoor je meteen een erectie krijgt. Viagra is geen lustopwekkend middel, maar puur een stimulerend middel.

Er valt veel geld te verdienen met Viagra, daarom is er veel namaak op de markt te verkrijgen. Gemiddeld kost een ‘echte’ Viagrapil tussen de acht en tien euro per stuk.

Bij goedkopere versies is er meestal sprake van namaak of vervuilde pillen. Het originele Viagra van de fabrikant Pfizer is alleen verkrijgbaar via de dokter.

Als Viagra niet had bestaan zouden er heel veel mannen rondlopen met opgekropte emoties betreffende hun seksleven. Dankzij dit middel kunnen ze weer in volle glorie de liefde bedrijven.

24

Internship report USA University of California Santa Barbara

Living in the American ‘Wassenaar’ for a few months, doing research at a prestigious university with inspiring colleagues, having lunch under the palm trees while watching whales swim by and rolling down the beach with good company... that is an offer you can’t refuse! At least I couldn’t.

David Wilbrink Throughout my studies, I have always planned to go on an internship to a destination far away from the Netherlands; I believe it is an excellent opportunity to fully experience what it is like to live abroad. So, I discussed the possibilities with Marc Geers, who offered me a wide variety of great opportunities around the world. Personally, I preferred a university over a company to keep things casual; working life will call some day, but not now yet. Considering it would be easier to get around outside campus without having to take classes in a language that I am unfamiliar with, the list of options was narrowed down to universities in North America and the Australian continent. Since California is home to some world class universities, and the weather and scenery near its coast are neither particularly unpleasant, I aimed at going there. Marc Geers introduced me to Vikram Deshpande, who is connected to the mechanical engineering department at the

University of California Santa Barbara, abbreviated UCSB. He kindly offered to put me in contact with a Professor there and helped me make arrangements.

First encounter The paperwork that you have to go through in order to be allowed in the U.S. for a few months needs no introduction. After handing in my truckload of the requested (and more or less relevant) information at the U.S. consulate in Amsterdam, I got my visa and caught a plane a few weeks later; a rescheduled flight due to volcanic ashes from Iceland, that is.

Although the flight was pleasant, unfortunately for me, the bureaucratic nonsense had not stopped at the consulate. My first hours on American soil at Houston airport were what I found an encounter with the dark side of American society: being plunged in procedures “for your safety”, “for your

25

Simon Ster 42.5 | juni 2011

security”, or similar patronizing nonsense. After standing in a massive line for customs for nearly two hours just to leave the gate, the customs desk was closed right in front of me for whatever reason; everybody behind me and I were ordered to go to the back of another line. With the same mind-boggling randomness (but this time more fortunate for me), a security officer approached me a little later and told me I could jump the line. After standing in a couple more lines while being barked at by people in uniforms, having to answer the same stupid questions over and over again, finding my bag on a conveyor with no baggage labels left on it, standing in line and arguing with airline personnel for another hour to have it checked back in without extra charge, I ultimately had to hurry to catch the connecting flight to San Francisco a mere 4.5 hours after I had landed.

What a warm welcome.

Once boarded, I could sit back and quickly noticed that there was little European influence left around me. In the previous flight there were of course many Americans on board, but being high over the Atlantic in a plane operated by a German airline did not really feel that American yet. But now I found myself pretty much among solely Americans, in an American plane over U.S. territory. Under the clear blue skies I could see the square checkerboardlayout towns and massive green irrigation circles in the Mohave desert, while eating my turkey dog snack meal all covered in ketchup and mustard. The experience had now really begun!

A friend from Eindhoven, who had just finished his internship in Davis, picked me up from the airport. In the following days we explored as much of California as we could. Not surprisingly for a state of this size (California is bigger than Germany), there are substantial cultural contradictions to be found. The San Francisco bay area is an excellent place to hang around: it has an urban atmosphere, with a good sense of sophistication, and the way of life there is in many ways quite similar to that in Europe. On the other hand, a few hours’ drive to the east takes you to remote areas where nature seems as endless as it is beautiful, where San Fran’s open-mindedness has given way to the real stereotype country setting: the all-wooden houses have porches overshadowed by

the stars and stripes, many people drive oversized trucks (the town Truckee really fits its name) and they generally have a more cowboy way of talkin’ than people who live near the coast. After making our way back to civilization and enjoying the scenic highway 1 southward along the shoreline, it was time to get ready for the internship in Santa Barbara.

The American Riviera Santa Barbara is a (for American standards) small, coastal city at about a 1.5 hour drive north of Los Angeles. Due to its unique location on a narrow strip of American west coast that runs about parallel rather than perpendicular to the equator, it is blessed with near-perfect weather year-round. Daytime temperatures are never far from 20 degrees Celsius, humidity is low and during my three-month stay I have only encountered one occasion of (mild) rainfall. These conditions have attracted many people, so Santa Barbara has developed itself to a popular American tourist destination and home to some of the rich and famous; names include Oprah Winfrey, Katy Perry and Eddie Vedder. The city does not have a stereotype skyscraper-downtown, but all low and mostly spacious Mediterranean-style buildings with white walls and red tiled rooftops. Put together with many palm trees, ocean views and some exotic wildlife (featuring pelicans and dolphins), this setting gives Santa Barbara its nickname `The American Riviera’.

Rooms in Santa Barbara are very expensive. Those in the lowest, somewhat reasonable price range were readily available, and it may be tempting to go the easy way and pick one of these on the internet. However, I was keen on living with nice and easy going Americans of about my own age; this would be the best way to get to know their culture a little, and foremost, to simply have a great time in Santa Barbara right from the start. So in finding a place to live, I decided to be picky and keep my eyes open on the internet several months before the trip. The price I paid was spending hours on screening ads and emailing in response. Besides, everything has its real price (especially in America – bring out your dollars!); a room in a nice house with sociable people will set you back about twice as much as a room in some ran-down place with immature college students.

26

Upon my arrival, it turned out that the Professor who was supposed to supervise me did not have enough time, so he put me under the supervision of the relatively young Professor Matt Begley, who had just switched from Virginia to Santa Barbara and was just setting up his research activities here. Matt turned out to be an extremely enthusiastic and result oriented man. He asked me what I intended to do there (“play with finite elements?” “quick publication?”); I explained that I had little experience with research but am eager to make a valuable contribution in this short timeframe, so I figured an analytical-based assignment would be suitable to make a quick start. “Perfect!” he said “That is exactly what I had in mind for you! So here’s the thing…”

Bricks and mortar

In the end, the organizational and financial sacrifices paid off more than I could ever ask for. I was fortunate to get a furnished room in a house which was almost the perfect place! Situated under the palm trees in a quiet suburb just a few miles from campus, the house was spacious, comfortable, had maid and gardener service and more appliances than I could ever imagine. More importantly: the housemates were the best! Three guys of the same ages as me, who had all graduated from college just a few years ago. Each of them was a typical American in his own way.

One guy was the big spender of the house; he had come from Louisiana to live the American dream in California by manufacturing highly exclusive home audio systems. He was always down for throwing a party and kept providing himself and the house with an endless supply of new exclusive gadgets: a bigger flatscreen tv, a sports car, a drum set, another surfboard, a pedigree dog, and so on. Another housemate was an Afro-American designer of outdoor shoes, who often took us for a ride in his truck with tinted windows to go pick up some dinner, while wearing shutter sunglasses and making 50 Cent or similar artists test the speakers to their limits. Every ride felt like being in the middle of some hip hop music video. The third housemate was a software engineer for jet fighters, who we nicknamed “papa bear”: papa because he took responsibility for paying bills and was a very thoughtful person, and bear because he worked out four times a week. Baggy clothes, a goatee and electric guitars completed the picture. Together with these three personalities, I had an amazing time: we hung out at the house and put the barbeque to good use after a hard day’s work, went out on the weekends, went for a run, hike or a mountain bike ride… lots of fun!

Many industrial applications require applied materials to have a certain strength and toughness, while limiting mass density to a minimum in order to save weight. Famous applications in which these criteria hold the key to their performance are air- and spacecraft or armored vehicles. In the development of new, improved materials towards this end, many scientists have increasingly found inspiration in nature over the past years. In this field of biomimicking, special attention has been given to the imitation of biocomposites as found in wood, bone and shell, which as a result of millions of years of evolution often exhibit remarkable mechanical properties considering the humble constituents that they are composed of. One example of these materials is nacre; the shiny material in abalone shell. On the microscopic scale, it is built up of cobble-like calcium carbonate platelets, which are separated from one another by very thin layers of polymeric protein. This structure is referred to as ‘bricks and mortar’, since a microscopic image of a cut-through looks kind of like a masonry wall. Pure calcium carbonate is very brittle, but the presence of the relatively soft and tough protein gives nacre a toughness which is several thousand times as high as that of its building blocks. Due to its remarkable mechanical properties, some scientists have aimed at replicating this bricks and mortar microstructure in a synthetic composite. By using for instance ceramics and polymers that are mechanically superior to the natural constituents of nacre, one could create a material with unprecedented mechanical properties. The development of synthetic bricks and mortar composites is in its infancy, and needs many improvements to let it combine the mechanical properties of its constituents as well as nacre does. As a next step, it would be nice to have insight in which aspects of the synthetic bricks and mortar composite design are most important to improve (e.g., geometric relations) and which aspects are of less importance. Therefore, my assignment was to develop a model of this bricks and mortar microstructure, through which relations can be derived that describe how the effective mechanical properties depend on the microstructural characteristics of the material.

UCSB Situated on a cliff at the shoreline is UCSB. The campus has lots of natural beauty, and the appearance of most of its buildings is quite typical for a prestigious American university: graceful on the outside, whereas much of the interior could use an update.

Since refined numerical methods such as the finite element method are accurate yet not computationally very efficient in obtaining such scaling relations, preference was given to an analytical model. Under Matt’s supervision, I set up a geometrically simple

27

Simon Ster 42.5 | juni 2011

model of the bricks and mortar microstructure and captured the mechanical behavior in phenomenological constitutive laws for the mortar, while treating the bricks as stiff and brittle elements. As it turned out, various instructive relations could be derived from this model, and using fitting procedures of estimated material parameters, it proved well capable of reproducing experimental results. Ultimately, we managed to publish a paper of these findings in the journal Applied Physics Letters.

I really enjoyed working on this project. Not just for its contents, but also for the experience of doing research in an academic culture that is different from what we are used to here and yet of similar high quality. One noticeable difference was the strong emphasis on results. Research revolves around publication; Matt mentioned this possibility on our first meeting, five weeks later I found myself writing my first paper, and by the end of the project it had been submitted and we were already working on a second paper. Throughout the project, Matt kept challenging me to work towards the next step, and I was eager to take that challenge every time.

Besides, with working

hard comes playing hard; despite their respectable academic track record, the Professors in the research group were quite casual. What better boost for morale than being invited to your Professor’s house for throwing some burgers on the grill and brainstorming over a few beers?

America These characteristics actually reach far beyond the edge of the UCSB campus. In general, Americans love personal performance and are generous in showing their appreciation for other people. Their attentive comments may sometimes seem a little exaggerated for European standards, but most people’s kindness is honest and a “how are you?” or “nice to meet you!” is simply a way to put it. Contact with Americans is somewhat more casual than with Europeans. This makes it easy to get acquainted and become friends with Americans who meet your path. Most are happy to meet new people and show interest in where you come from. Do not expect people to know a lot about your country, but it is hard to blame them, since how much do you really know about a random U.S. state?

After the end of the project, my girlfriend came over and we toured 9 states in the West. It was only until we drove for days to make it to the next tourist attraction that we became fully aware of the sheer size of this country. No wonder Americans consider states in a way that we consider countries; every state has a unique vibe. Many are home to vibrant cities and stunningly beautiful nature, which is without a doubt worth a visit if you ever have the opportunity. For me, it was the perfect completion of a truly amazing experience!

28

De Mimeograaf Een voorloper van de kopieermachine

Wie maakt er nu nooit een kopietje? De kopieermachine is tegenwoordig een onmisbaar en bijna vanzelfsprekend apparaat. Fotokopiëren is echter pas gangbaar sinds de jaren ’60, maar ook daarvoor werd er al het een en ander gedrukt en gedupliceerd. De Mimeograaf, of stencilmachine, is één van de voorlopers van onze hedendaagse overschrijvers.

Jules Frints Edison’s pen In 1876, op een dinsdag in augustus, ontving Thomas Alva Edison het patent op ‘Autographic printing’. Op 7 maart van dat jaar had Edison patent aangevraagd op zijn uitvinding, die bestond uit een systeem om veelvuldig te kunnen printen. De basis was de elektrische pen, waarmee stencils gemaakt werden. De elektrische pen was een pen met daarop een motortje, aangedreven door een natte batterij. Het motortje zorgde ervoor dat de penpunt razendsnel op en neer ging, waardoor gaatjes in het papier werden geprikt. Volgens de handleiding maakte de pen tot wel 50 steken per seconde, of 3000 per minuut.

Met de pen werd ‘geschreven’, maar of dit op speciaal papier moest, of ook op gewoon papier kon, verschilt per bron. In ieder geval ontstond er zo een blad, met gaten waar tekens moesten, een stencil dus (‘stencil’ is (met een omweg) afgeleid van het Latijnse ‘scintilla’, dat vonk betekent). Door het gemaakte stencil op een vel gewoon papier te plaatsen en hier met een roller inkt overheen te rollen, kon een afdruk worden gemaakt.

29

Simon Ster 42.5 | juni 2011

Komst van een zakenman Albert Blake Dick was een zakenman, die in 1884 de A.B. Dick Company oprichtte, een houthandel. Drie jaar na de oprichting van zijn onderneming kocht A.B. Dick de licentie op van Edison’s uitvinding. Hij begon deze te verkopen als de “Mimeograaf”. (Uit het Grieks; PLPRXPDL = ik imiteer, JUDIZ = ik schrijf) De mimeograaf ontwikkelde zich tot een volwaardig stencilapparaat, waarmee ook snel veel afdrukken gemaakt konden worden.

In 1898 introduceerde concurrent Neostyle Corporation de Rotary Automatic Neostyle. Dit was de eerste stencilmachine waarbij de kopieën vanzelf door rollers werden uitgeworpen. Alles aan dit apparaat ging automatisch, je hoefde het ding maar papier te geven en aan de zwengel te draaien, hoewel je ook kon kiezen voor de uitvoering met pedaalaandrijving, of zelfs met elektromotor.

Om handig een stencil te kunnen maken, werd gebruikt gemaakt van een typemachine. In de typemachine plaatste men een bepaald soort papier, voorzien van een laag was. Door de typemachine zonder inklint te gebruiken, sloegen de hamertjes van de typemachine direct met hun scherpe randjes de letters uit de waslaag. Waar de waslaag weggeslagen was, werd het papier permeabel voor de inkt. Deze was namelijk op basis van olie, en kon dus wel door het papier, maar niet door de waslaag doorgelaten worden.

Eenmaal gemaakt werd het stencil op een roller geplaatst. Deze roller was hol, en van binnenuit werd de inkt door het stencil gedrukt, waardoor er een afdruk werd gemaakt. De afdruk werd door dezelfde of een andere roller vanzelf weggevoerd, waarna direct een nieuwe afdruk gemaakt kon worden.

Geliefd bij de een, gehaat bij de ander Mimeografen en hun directe nakomelingen waren populair bij uiteenlopende groepen. Het feit dat je met een eenvoudig en compact apparaat thuis grote hoeveelheden kon drukken maakte het natuurlijk een mooi hulpmiddel voor ondergrondse bewegingen in de oorlog. Ook zouden stencilmachines een grote rol hebben gespeeld in de Parijse studentenrevoltes van 1968. Door het gebruik door opstandige groepen werd de stenciltechniek bij sommigen echter ook gehaat. Zo sprak de elite dan ook spottend van een stencilcultuur.

Edison Mimeograaf Nr. 78 uit 1929

In 1900 kwam ook de A.B. Dick Company met een dergelijk apparaat: de Edison Rotary Mimeograph.

In 1914 varieerden de prijzen van deze machines van $30 tot $160, afhankelijk van hoe modern je het wilde hebben. Ook andere bedrijven produceerden deze geweldige apparaten. De A.B. Dick Company bleef mimeografen verkopen tot 1940. Tot in de 80’er jaren bleef het bedrijf een hoofdrolspeler op de markt. Pas in 2004 ging het bedrijf failliet en werd het grotendeels overgenomen door het Amerikaanse Presstek.

De mimeograaf in actie Net als de eerste apparaten van Edison, werkten ook de wat meer geavanceerde mimeografen volgens het systeem maak-een-stencil-en-druk-hier-inkt-door-opeen-blaadje. Echter, het maken van het stencil ging niet meer met een pen en het drukken ging meer automatisch.

Moderne stencilmachine

Wat is er over?

Tegenwoordig worden stencilmachines, zeker van het type zoals de allereerste mimeografen, nog nauwelijks gebruikt. Er worden echter nog steeds stencilmachines geproduceerd, die natuurlijk wel weer een stukje moderner zijn dan hun voorgangers. Sommige drukkerijen gebruiken nog stencilmachines. De techniek is soms, bij kleine oplagen, toch nog goedkoper dan regulier drukken of kopiëren!

30

Profiel Porsche 911 GT2

Voor de eerste keer dit jaar in profiel wordt er een échte sportauto getest: de Porsche 911 GT2!

Daan van den Assem Luuc Duijm

Wat is dit precies voor een auto? Stel je een Porsche 911 Turbo voor waaraan de meest absurde aanpassingen zijn gedaan, zoals meer turbodruk voor meer vermogen, de aandrijving van de voorwielen verwijderen en tenslotte nog op een dieet laten gaan zodat er géén onnodig gewicht meer is. Dan krijg je de Porsche GT2. Brengt deze auto wel het pure racegevoel naar boven dat bij de Audi RS6 ontbrak?

Van alle uitvoeringen die Porsche maakt van de 911-lijn, is de GT2 de meest omstreden auto. Het is de snelste en duurste uitvoering en zorgt voor meer meningsverschillen dan iedere andere 911. Waar sommigen vinden dat deze Porsche nooit gemaakt moest worden, zeggen anderen dat het de Porsche is voor rijders met lef en talent. Dit is natuurlijk te danken aan de turbo’s die het motorblok een compleet ander karakter geven dan de Porsche GT3. Één ding is zeker, dit is de meest ongetemde 911 die er ooit gemaakt is.

Een stukje geschiedenis is nu wel welkom. De eerste GT2 stamt af van de 993-generatie. Deze werd in eerste instantie gemaakt om een homologatiemodel te maken voor de GT2 race klasse, vandaar ook de naam. Dit model had verbrede spatborden en een grote taartschep achterop met luchtinlaten ingebouwd in de ondersteuningen. Met de luchtgekoelde twin-turbo boxermotor produceerde deze auto in zijn laatste uitvoering 450pk. De auto kreeg de bijnaam ‘Widow-maker’ omdat de auto onderstuurde, een gigantisch turbogat had en geen elektronica. Het mag wel duidelijk zijn waar de onervaren bestuurders eindigden.

powered by:

31

Simon Ster 42.5 | juni 2011

De 996 GT2 is vergelijkbaar met de Turbo uitvoering van dezelfde modellijn, maar je krijgt minder auto voor meer geld. De auto heeft geen vierwielaandrijving zoals de 911 Turbo, geen elektronische regelingen om je leven te redden, geen stoelen achterin en zelfs de ruiten zijn dunner gemaakt om gewicht te besparen. Wat je wel krijgt is een auto met volledige racestoelen die 30mm lager bij de grond ligt en een nieuwe neus.

Keramische remmen zijn standaard inbegrepen. Ook deze auto draagt de naam ‘Widow-maker’.

In 2007 is de 997 GT2 onthuld op de Frankfurt Motor Show.

Deze auto is gebaseerd op dezelfde 3.6 liter boxermotor, maar heeft een turbo variabele geometrie. Dit houdt in dat de aanstroomhoek van de turbinebladen verstelbaar is waardoor de turbo zowel bij lage als hoge toerentallen zijn werk doet. Hierdoor heeft deze uitvoering het gevreesde turbogat niet meer.

Rij impressie Vol spanning wacht ik af totdat de Porsche aan komt rijden. In de verte hoor ik een diep brommend geluid mijn richting op komen. Helaas, een Peugeotje met een uitlaat waar je een vuist in kan steken. Na enkele minuten wachten, wat voor mijn gevoel een half uur duurde, hoorde ik het karakteristieke boxergeluid.

Het eerste dat me opviel waren de niervormige koplampen. Dit is kenmerkend voor de 996-modellijn. Op het moment dat ik in wilde stappen zag ik een grote luchtinlaat voor het achterwiel, dit vertelde mij al genoeg; een Porsche met turbo’s!

Met enige moeite lukte het me om plaats te nemen in de voor mij iets te lage stoel. Eenmaal zittend voelt het toch comfortabel aan. Het interieur van de auto was grotendeels van carbon, dit is niet standaard in de GT2. Het dashboard was redelijk simpel en vooral gericht op het rijden. Een grote toerenteller in het midden met daarnaast een klokje voor snelheid en accuspanning met aan de andere kant ook nog een klokje voor de temperatuur van het water, het benzinepeil en de olietemperatuur.

Met de motor op stationair toerental word ik getergd door een net iets te luide brom. De eigenaar vertelt me al snel dat dit komt door een sportuitlaat die voor 22pk extra zorgt bovenop de 483pk die je standaard krijgt. Het is voor mij een raadsel waar dat twintigtal nog heen moet, maar eenmaal rijdend is de brom niet meer storend. Onder de 3000 toeren blijf je verstaanbaar en veel verder kom je toch niet in de binnenstad dankzij het verkeer.

Eenmaal buiten de stad wordt de auto ook hier weer getemd door het drukke verkeer de auto te temmen. Na een poosje wachten is er dan eindelijk wat ruimte. Ook in deze auto word

powered by:

Specificaties Porsche 911 GT2 (996) (modeljaar 2004) Motor Vermogen

3.6 liter zescilinder met TwinTurbo 483 pk bij 5700 rpm standaard 505pk door sportuitlaat Koppel 640 Nm bij 3500 - 4500 rpm Massavoertuig 1420 kg Acceleratie 0-100 km/u (s) 4,0 s

Boxermotor Bij een boxermotor staan de cilinderparen tegenover elkaar. Omdat het motorblok plat ligt, is de hoogte van het blok aanzienlijk kleiner. Het grote voordeel hiervan is dat het zwaartepunt lager komt te liggen. Dit heeft een positief effect op de rijeigenschappen van de Porsche. Een nadeel hiervan is dat het motorblok breder is en duurder om te bouwen. Omdat er geen ruimte is bij de ophanging van de voorwielen, is Porsche gedwongen om de motor bij de achteras te plaatsen. Daarnaast zou het slijtagegevoeliger moeten zijn omdat de zuigerringen nu aan één kant van het blok meer zouden slijten dan aan de andere kant. Dit is echter zo weinig, dat het verwaarloosbaar is. Doordat de tegenover elkaar liggende zuigers elkaars trillingen opheffen, is de motor perfect in balans.

32

dat deze sloffen al het vermogen op het wegdek kunnen krijgen.

Als het opgeklaard is kan de Porsche zich helemaal bewijzen. Op de inrit van een snelweg besef ik me pas hoe snel de auto door de bochten gaat. Waar voorliggende auto’s overhellen, blijft de Porsche als een blok op het wegdek. De snelle bochten worden alweer gauw verstoord door de voorliggers. Met eenmaal wat ruimte maakt de GT2 zijn getallen waar. Onder de negen seconden accelereert hij van 100 naar 200 km/h (hier legt een doorsnee motorfiets het af!). Dat moet er wel bizar uitgezien hebben voor de andere weggebruikers. Maar ook hier geeft de Porsche plezier. Het remmen zorgt ervoor dat je een bordje nodig hebt om je oogballen mee op te vangen. Fijn is anders, maar veilig is het zeker. je in je stoel gedrukt, maar in tegenstelling tot de GTI en de RS6 is dit een handbak en dat maakt het allemaal nog leuker. Bij iedere keer opschakelen word ik losgelaten uit de stoel en vervolgens weer terug gedrukt door de enorme acceleratie. Door de lage zit is de snelheidservaring ook veel intenser. En dan heb ik het nog niet over het geluid gehad! O, wat een machtig gebrul komt er uit de zescilinder. Ook het zuiggeluid van de turbo’s is ook goed hoorbaar.

Het vlotte rijden werd al snel onderbroken door een regenbui.

Hier is de GT2 het gevaarlijkst, als de achterbanden in een bocht loslaten maakt de GT2 zijn naam ‘Widow-maker’ waar. Met een gewichtsverdeling van 37/63 is het geen moeite om met je achterbanden je voorbanden in te halen. De Porsche kreeg zijn kans om tot rust te komen.

De GT2 heeft mij de race-ervaring gegeven die ik bij de RS6 miste.

Het is een beest van een auto zonder de ondersteunende elektronica, die veel raceauto’s tegenwoordig wel hebben. Dingen als ‘platgeslagen kever’ gaan er bij mij niet meer in. Er mag gezegd worden dat dit de opvolger is van de ‘Widow-maker’, al kan ik daar zelf niet over oordelen. Het enige minpuntje voor mij is het prijskaartje van de auto. Maar als je het geld hebt om dit soort auto’s te kopen, dan mag dat ook geen probleem zijn. En dan is hij nog één van de goedkopere uit zijn klasse. En niet te vergeten: over een aantal is het een klassieker!

Tijdens een korte stop loop ik nog een rondje om de auto. En opnieuw verraste de Porsche me met banden breder dan Hulk Hogan. Dit is natuurlijk niet helemaal waar, maar met 315mm op 18inch velgen ziet het er brutaal uit. Het is me nu wel duidelijk

Keramische remmen Keramische schijfremmen worden gebruikt in raceauto’s en andere voertuigen. In 1988 hebben Britse ingenieurs de remmen voor het eerst toegepast op de TGV met als doel een remsysteem te maken dat lichter was, harder remde en beter bestand was tegen hogere temperaturen. Dit was zo een groot succes dat deze techniek nu ook toegepast word in de auto-industrie.

De Porsche GT2 is de eerste auto met de Porsche Composite Ceramic Brakes (PCCB) als standaarduitrusting. Door het gebruik van een speciaal behandeld koolstofvezel werken deze remmen ook bij hoge temperaturen. Waar de metalen schijven in de racerij beginnen te faden, blijven de keramische remmen consistent hun werk doen. Een ander voordeel van de keramische schijven is dat ze minder slijten. Daarnaast zijn ze ook nog eens 50% lichter dan de stalen schijven. De keramische schijven van Porsche zijn te herkennen aan de geelgekleurde zes-zuiger remklauwen aan de voorzijde en vierzuiger aan de achterzijde.

powered by:

33

Buzkashi

Simon Ster 42.5 | juni 2011

Afghanistan’s national passtime

“The guy who tosses the dead cow over the line wins, right? Okay, let’s go!” It may sound like a drunkard’s football game that has gotten seriously out of control, but this is actually a sport.

Huib van Amstel

Buzkashi means ‘goat killing’. It refers to the hunting of goats in days of old by men on horseback. These days, however, it is a young calf that is the subject of the game. To be fit for use in a game, the calf is beheaded and its legs are cut off at the knee. Its intestines are removed and it is soaked in cold water for a day, right until the start of the game to toughen it. When a calf is unavailable, a goat is used instead; however, this is advised against by the manual which states that goats have a ‘greater tendency to disintegrate’.

an opponent into it. Horses sometimes jolt away and carry their riders with them. Riders often bump into opponents, hit them with whips and boots or pull them off their horses. Fights may sometimes even continue on the ground where Afghanistan’s other great sport, wrestling, comes into its own. There are almost no safety rules in the more unofficial games and it is not uncommon for players to continue with cracked ribs, broken bones and various head injuries. Even fights between spectators are not uncommon.

Over a hundred mounted men in two teams may participate in a game. The objective is simple, depending on the type of match played.

Despite the lack of rules, there are of course unwritten ones. Fouling is considered bad form. Biting, hitting an opponent on the hands, tying the carcass to the saddle and tripping an opponent using ropes are unofficially punished by the participants.

Tubadarai has always been considered to be the more straightforward form of the game. Pick up the dead calf carcass, fend of opponents and run away until you are clear. Qarajai is slightly more complicated, as it involves running around a marker and pitching the carcass into a ring, all the while being chased by opponents.

Buzkashi is played mostly in the summer months and at special occasions like weddings and country fairs.

At unofficial games, everyone is welcome to play and the game becomes a free for all where riders only help their friends. Important matches may only be entered by champions of Buzkashi. These games are taken much more seriously and are sometimes even a matter of life and death. For instance, when a pitch is chosen that is close to a river, horsemen may conspire to drive

The best Chapandaz, players of Buzkashi, are usually well over the age of forty. They have had a long period of training and enough experience playing the game to actually be good at it.

Sheep Rugby The western world has, naturally, also picked up on the game, though, their version is much more like the drunkard’s game referred to above. A synthetic sheep is placed in the middle of two teams and the winner is the team that manages to obtain ‘the greatest proportion of the sheep’ and bring it to its own goal line. Try it sometime, it might be fun. At least it’s a lot safer than Buzkashi.

Kijk in de Sterren Locals en toeristen in Amsterdam

Er wordt beweerd dat aan de hand van de verplaatsingen van toeristen een wereldkaart is te maken. Eric Fischer, een analist, heeft aan de hand van foto’s op Flickr.com steden in kaart gebracht. Hij gebruikte de datum waarop de foto’s gemaakt werden om te bepalen of de fotografen toeristen zijn of inwoners van de stad.

Op deze manier komen toeristische trekpleisters duidelijk naar voren.

Anna van Velsen

35

Simon Ster 42.5 | juni 2011

Wanneer de foto’s over een maand of meer verspreid zijn, gaat het om een inwoner van de stad, op de kaart weergegeven met blauw. De rode puntjes zijn van dezelfde persoon en binnen een

maand gemaakt, door een toerist. De overige locaties zijn met geel aangegeven. Deze mensen maakten maar één foto in vier weken of plaatsen niet veel foto’s op internet.

36

NRG Battle 2010 From algae to ice

Afgelopen 4 maart heeft zich in Groningen de eerste voorronde van de NRG Battle 2010 afgespeeld. Als Eindhovense student ben ik hier met twee huisgenoten heen gegaan om werktuigbouwkunde uit het mooie Zuiden te vertegenwoordigen.

En met succes! Het idee om algen op het dak van een ijshal te produceren leverden ons een check van €500, een mooie dag en een plaatsje in de finale op.

Wouter van Loon Inschrijving

De case

Vaak scan ik de nieuwsberichten op DLWO even vlug door zonder er erg aandachtig naar te kijken. Op een dag trok het nieuwskopje ‘NRG Battle’ echter mijn aandacht.

Een mooie casewedstrijd voor studenten over duurzame onderwerpen met interessante bedrijven en een gratis borrel, dat klonk goed! Na mijn twee huisgenoten te hebben opgetrommeld, beiden HBO Werktuigbouwkunde en net als ik geïnteresseerd in duurzaamheid, hebben we ons dan ook ingeschreven om de uitdaging aan te gaan.

De opdracht voor ons team luidde als volgt: bedenk een innovatief idee om een nieuw te bouwen ijshal in Wageningen zo duurzaam mogelijk te maken. Natuurlijk denk je dan meteen aan zonnepanelen op het dak, aardwarmte et cetera. maar we hadden ook wel door dat we met iets beters moesten komen om de strijd te kunnen winnen.

Groningen Omdat de wedstrijd zou plaatsvinden in het verre Groningen waren we verplicht erg vroeg ons bed uit te komen.

Om half 5 zaten we aan het ontbijt om de trein te kunnen halen. Na aankomst in het hoge Noorden werden we ontvangen in de business lounge van het Euroborg stadion.

Een goede bak koffie en een tas vol spannende gadgets zorgden dat we op standje actief kwamen te staan.

Na een inleiding door Joris Putman, voor de vrouwen onder ons: hij is onder andere bekend van GTST, werd duidelijk wie ons team van drie Eindhovense WTB’ers zou gaan versterken. Vier Groningse studenten Technische Bedrijfskunde kondigden zich aan als teamgenoot. Nu konden we aan de slag met onze case, aangeleverd door het bedrijf Grontmij.

Heel toevallig had een van de Groningers een paar dagen eerder college gehad over algen en de potentie daarvan bij duurzame ontwikkelingen. Het scheen zo te zijn dat er algen zijn die heel efficiënt olie produceren. De productie per hectare per jaar is zelfs 20 keer zo veel als bij palmolie en meer dan 100 keer zo veel als bij zonnebloemolie.

Andere soorten algen zijn gemakkelijk te vergisten of produceren belangrijke voedingsstoffen. Nou, daar konden we dus wel wat mee! Na een paar uur flink denkwerk en filosoferen kreeg ons concept steeds verder gestalte.

37

Simon Ster 42.5 | juni 2011

Het Idee: IJshal ‘Green Valley’ De grote gedachte achter ons gepresenteerde idee is dat de energie in kringloop moet zijn en dat, wanneer het proces eenmaal is opgestart, het zo weinig mogelijk extra energie input nodig heeft.

De elektriciteit voor de geplande ijshal en de koelmachines zou normaal gesproken in een energiecentrale worden geproduceerd waar CO2 vrijkomt. Door zelf een warmtekrachtkoppeling (WKK) te bouwen kan het geproduceerde CO2 afgevangen worden en naar de algen worden toe geleidt. Deze hebben CO2 juist nodig om te groeien. Ook de efficiëntie van opwekking van elektriciteit voor de koelsystemen en warmte voor de verwarming van andere vertrekken in de ijshal wordt beter door gebruik te maken van een WKK. De koelwarmte die vrijkomt bij de koelmachines die normaal gesproken verloren gaat, kan direct naar de algen zodat ze op een lekker temperatuurtje flink kunnen groeien zonder dat hier extra verwarming voor nodig is.

Door de algen in een grote ring op het dak van het ijsstadion te plaatsen vangen ze zoveel mogelijk zonlicht op en wordt gratis duurzame energie in de kringloop gebracht.

Als de algen flink gegroeid zijn kunnen ze worden geoogst en in een vergistinstallatie gebracht worden. Deze installatie zal op zijn beurt het gas leveren waarop de WKK draait en daarmee de kringloop sluiten. Omdat de te bouwen ijshal gepland staat in een omgeving met veel voedselproducerende bedrijven kan het daar gevormde afval extra meegenomen worden in de vergistinstallatie.

Voor een visuele weergave zie plaatje.

Zoals al gezegd, is de locatie van de ijshal gepland in Wageningen, de stad met een universiteit die onder andere een onderzoekstak heeft naar algen(productie). Dat kwam nog eens mooi uit! De groene ijshal is een

mooie manier om met het produceren van algen op een grote schaal te experimenteren en dit ook zichtbaar te maken aan de rest van de wereld. Als klap op de vuurpijl zit op steenworp afstand van de geplande locatie een bedrijfje dat geheel gespecialiseerd is in algenproductie.

Mede door inspiratie van de jongens van Technische Bedrijfskunde ontstond ook het idee om van de ijshal een fancy totale groene beleving te maken. Alle bedrijfjes in het stadion zouden ‘groen’ moeten zijn en mensen een stimulatie moeten geven duurzaam te leven. Daarnaast zou er een compleet faciliteitencentrum in het stadion moeten komen met onder andere een groene kinderopvang en fitness, waarbij je door te fietsen de algen in buizen rondgepompt ziet worden.

Zegevieren Na de paar uren bedenktijd die ons gegund was, werd er van ons geacht een zeer korte pitch (3 minuten) van het idee te geven. De presentatie was goed en we hadden er alle vertrouwen in dat deze dag wel tot een goed einde zou leiden.

Na het lekkere avondmaal was de prijsuitreiking waarbij inderdaad bekend werd dat ons team de dagwinnaar was en dat we een check van €500 hadden gecashed.

Ook gaan we met vier andere teams door naar de grande finale in november waarbij de hoofdprijs ‘Grote documentaire op National Geographic t.w.v. €10 000’ op het spel staat. Ondertussen is ons team bezig om met onder andere Grontmij het idee verder uit te diepen en te analyseren hoe haalbaar het concept is. Deze voorbereiding op de finale wordt ook gefilmd en zal te zien zijn in het programma ‘Green dream district’, ook op National Geographic.

Omdat we gewonnen hadden, moest er natuurlijk een biertje gedronken worden en dit met niemand minder dan de CEO’s van Gasterra, Grontmij, E.ON en Seaport Rotterdam. Helaas wilden deze heren niet meer het nachtleven van Groningen in, maar wij prezen ons gelukkig met de aangeboden slaapplaatsen van onze teamgenoten en hebben nog tot in de kleine uurtjes onze zegen moge vieren!

Voor meer informatie: www.nrgbattle.nl

38

Column Potten, schulden en eetlijst

Als er iets is waar studenten om bekend staan dan is het wel hun (veronderstelde) chronische gebrek aan liquide middelen, waarmee ik in dit geval uiteraard niet refereer aan wat wij drinken uit esjes, glazen en blikjes, of uit schoenen, tapkranen en das Boots.

De waarheid is echter genuanceerder, vandaar deze uiteenzetting over de rol van geld in het leven van de student, bestemd voor de leek, ter wijsheidsvergaring, of voor de ingewijde, als vorm van zelfreectie.

Bram Berkien Een van de eerste dingen die me als onwetende nuldejaars tijdens mijn introductieweek verbaasde, was hoe het toch kwam dat het briljante systeem van geld potten voor bier nog nooit zijn intrede had gedaan op middelbare scholen. Dit zou met aan zekerheid grenzende waarschijnlijkheid het einde hebben betekend van het laffe VWO-borrelen en de scholiertjes beter hebben klaargestoomd voor het leven als student, met als gevolg minder vermiste kids tijdens de introductieweek en een hogere omzet voor de kroegen die Eindhoven rijk is. Al met al een win-win situatie lijkt me. Nu ben ik echter nog niet toegekomen aan het blazen van de loftrompet wat betreft het potten. Dit systeem is namelijk het toppunt van sociaal drinken, het schept een gevoel van eenheid, verbondenheid.

39

Simon Ster 42.5 | juni 2011

Samen uit, samen brokkelen. Nooit meer de ongemakkelijke blik naar de laatste persoon die nog geen rondje heeft gegeven, nooit meer vertraagd worden door de langzaamste consument van gerstenat. Overigens is het nog wel een enigszins precaire zaak aan wie men de pot toevertrouwd. Ideaal is uiteraard om de persoon die wat betreft drinktempo een aardige afspiegeling is van het gemiddelde van de groep, maar wanneer het thema van de avond luidt: ‘niet gebrokt is altijd mis’ of ‘de morgenstond heeft een kater in de mond’, dan is het wellicht geen verkeerd idee om de persoon die bier drinkt als ware het water aan te stellen als commissaris biervoorraad.

Naast dat studenten een gedegen opleiding krijgen in een (uitzonderingen daargelaten, vult u zelf maar in) relevant wetenschappelijk gebied, dient deze tijd van hun leven ook om een zekere financiële houding aan te nemen, welke hen nog hun hele leven van pas zal komen. Zo kan een hele studietijd gezien worden als een soort afstuderen in het opbouwen van schulden, waar sommige studenten het presteren om af te studeren met een circa 20,000. Voordat men af kan studeren en de felbegeerde titel Master of Debt kan bemachtigen, dient echter wel te zijn voldaan aan enkele criteria. Zo moet de student zich hebben ontwikkeld in het laat terugbetalen van triviale bedragen, bijvoorbeeld geld geleend voor een lunch. Dit microkrediet dient pas na lang zeuren van de schuldeiser te worden overgemaakt, waarbij als maatstaaf kan worden gedacht aan minimaal vijf reminders, met de kanttekening dat reminders via email uiteraard ongelezen de prullenbak in dienen te gaan.

Een laatste fenomeen is de website Eetlijst. Het idee van deze website is uiterst nobel: elke twijfel over wie vaak opdraait voor hoge kosten en wie nooit iets betaalt wordt weggenomen. Zo wordt financiële frictie geen kans gegeven. Ook het open karakter van de pagina bevalt mij, iedereen kan altijd alles aanpassen, wat tevens aardig ruimte schept voor enkele practical jokes. Men kan bijvoorbeeld denken aan het toevoegen van genoeg huisgenoten en regels op de ‘wie eten er mee’-pagina om een woord te kunnen schrijven, bij voorkeur een kort synoniem voor de mannelijke danwel vrouwelijke genitalia. Andere opties zijn: deze pagina zo aanpassen dat een van je huisgenoten met 999

vrienden mee eet (doe dit wel tijdens de tentamenweek, het vergt namelijk enige tijdsinvestering) of invoeren dat je voor je huisgenoot iets betaald hebt dat honderd miljoen miljard kostte. Ondanks al deze extreem overtuigende voordelen zou de website wat mij betreft mogen worden uitgebreid met een nieuwe functionaliteit. Uitgaven bijhouden is namelijk leuk en zelfs aardig, echter de werkelijke verdeelsleutel van de ingrediënten en kwantiteiten van de gemengde maaltijd zie ik nergens op de website terug. Ik roep een eventuele verdwaalde Industrial Design-student die dit leest op een bord te ontwerpen dat nauwkeurig registreert hoeveel eten er opgeschept wordt en bijvoorbeeld gebruikmakend van elektrische geleiding, vetpercentage, doorzichtigheid, vochtigheidsgraad en andere grootheden te bepalen wat voor ingrediënten het exact betreft. Vervolgens kunnen deze gegevens via Wifi worden doorgestuurd naar Eetlijst+ en zo tot ultieme eerlijkheid leiden. Discussies over wie altijd te veel eet en dus ook meer zal moeten betalen zullen voor eens en altijd tot het verleden behoren, en de studie Industrial Design zal bij de altijd sceptische werktuigbouwers alle laatste twijfels over het nut van de opleiding wegnemen.

40

Johannes Diderik van der Waals De man die aantoonde dat er meer samenhang in de wereld bestaat

Tot nu toe zijn er negentien Nederlanders geweest die ooit een Nobelprijs gewonnen hebben. Een daarvan is Johannes Diderik van der Waals, die in 1910 de Nobelprijs voor de Natuurkunde won: “Voor zijn verrichtingen op het gebied van de toestandsvergelijking van gassen en vloeistoffen.”

Maar waar hield Johannes zich verder mee bezig?

Liesbeth Campmans De jonge jaren van Johannes

Ambities

Op 23 november 1837 zag Johannes het levenslicht. Hij was de oudste van de tien kinderen van de Leidse timmerman Jacobus van der Waals en diens vrouw Elisabeth van den Berg. Omdat zijn ouders tot de arbeidersklasse behoorden, waren middelbaar onderwijs en een universitaire opleiding niet voor Johannes weggelegd. Op 15-jarige leeftijd, na een uitgebreide variant van de basisschool, begon hij met zijn carrière als docent door assistent te worden in het basisonderwijs. Na enkele jaren op deze manier ervaring opgedaan te hebben, volgde hij de cursussen die nodig waren als docent in het basisonderwijs en vereist om schoolhoofd te worden. Zodra hij deze opleidingen afgerond had, werd hij schoolhoofd van een basisschool.

Omdat Johannes meer capaciteiten had dan hij tot dusver kwijt kon in zijn baan, begon hij vakken te volgen aan de Universiteit Leiden. Hier kon hij niet als reguliere student toegelaten worden, omdat hij nooit klassieke talen geleerd had. Om deze reden mocht hij maximaal vier vakken per jaar volgen. Gemotiveerd door de introductie van het HBS in 1863, bleef hij in zijn vrije tijd zoveel mogelijk studeren, zodat hij leraar wis- en natuurkunde zou kunnen worden op de Hogereburgerschool. In twee jaar haalde hij hiervoor de benodigde certificaten en werd aangesteld als docent aan het HBS in Deventer. Hoewel hij die functie graag vervulde, zou hij deze liever in de buurt van de Universiteit Leiden bekleden, om verder te studeren. In 1866 kreeg hij dezelfde functie op een HBS in Den Haag, zodat hij en zijn vrouw Anna Magdalena weer terug konden verhuizen naar Zuid-Holland.

41

Simon Ster 42.5 | juni 2011

Toch studeren Een wetswijziging voor de toelatingseisen aan het eind van de jaren ’60 van de 19e eeuw stond de minister van onderwijs toe studenten dispensatie te verlenen voor een gebrekkige kennis van klassieke talen. Zodra deze dispensatie verleend werd, haalde Johannes zijn kwalificatie-examens wiskunde en natuurkunde voor een doctoraalstudie. In 1873 verdedigde hij zijn proefschrift ‘Over de continuïteit van den Gassen en Vloeistoftoestand’, waarin hij de vergelijking beschrijft die we nu nog altijd kennen onder zijn naam. Tevens maakte hij voor zijn proefschrift gebruik van de aanname dat moleculen een eindige grootte hadden en dat moleculen elkaar aantrekken. Ook deze aantrekkingskracht draagt nog altijd zijn naam. Daarnaast droeg hij ook bij aan de introductie van de begrippen ‘kritische temperatuur’ en ‘kritische druk’. Door zijn promotie behoorde hij tot de hoogst gewaardeerden onder de natuurkundigen. In 1875 werd hij lid van de Koninklijke Nederlandse Academie van Wetenschappen.

Professor Vier jaar na zijn promoveren werd Johannes de eerste professor Natuurkunde van de Universiteit van Amsterdam. Zoals verwacht kon worden van een docent die ook op een basisschool en een middelbare school les had gegeven, bleek hij een excellente docent. Zijn nieuwe positie stelde Johannes in staat meer onderzoek te doen. In 1880 publiceerde hij zijn volgende belangrijke werk, het Principe van de

Overeenstemmende Toestanden. Hierin beschrijft hij dat alle gassen onder dezelfde omstandigheden bij benadering gelijk samengedrukt worden en beschrijft hij de relevante parameters als functie van de kritische waarden.

Tegenslag Een jaar na zijn tweede belangrijke publicatie overleed Van der Waals’ vrouw Anna Magdalena aan de gevolgen van tuberculose, waar destijds nog geen geneesmiddelen voor bestonden, op 34-jarige leeftijd. Ze liet hem vier kinderen na, drie dochters en een zoon. Het is niet duidelijk of het komt doordat hij ineens de opvoeding van zijn kinderen over moest nemen, of doordat hij zozeer geschokt was door de dood van zijn vrouw, of een combinatie van beide, maar Johannes is nooit hertrouwd en heeft tot 1890 geen nieuwe werken gepubliceerd.

42

Verdere leven Johannes bleef tot zijn pensioen in 1908 hoogleraar aan de Universiteit van Amsterdam. In die tijd heeft hij nog verschillende werken gepubliceerd, waaronder een theorie die aan de grondslag ligt van de capillaire werking, maar geen van zijn nieuwere werken evenaarde de oudere.

Aan het eind van zijn leven volgden de onderscheidingen voor zijn uitzonderlijke werk op het gebied van gas en vloeistoeer. Zo ontving hij een eredoctoraat van Cambridge, en werd hij erelid of buitengewoon lid van diverse gevestigde wetenschappelijke genootschappen. Zijn bekendste prijs is de Nobelprijs voor de Natuurkunde, die hij in 1910 won als derde Nederlander. Twee van zijn kinderen traden in zijn voetsporen. Johanna Diderica, zijn jongste dochter heeft haar dagen gesleten als lerares. Zijn zoon Johannes Diderik Jr. werd eveneens hoogleraar Natuurkunde. Wat er van zijn oudste dochter, Anne Madeleine geworden is, is onbekend, maar de tweede dochter, Jacqueline Elisabeth, werd een bekend dichtster.

Johannes stierf op 9 maart 1923, een jaar na zijn dochter Jacqueline.

Vreemd Vreemd, dat boom en tak zo stil staan In het gouden licht vandaag, Dat de bladertjes zo stil gaan, 't Een na 't ander, naar omlaag.

Dat het zonlicht zo voorzichtig Door de ijlheid straalt van 't lof, En het groene blad doorzichtig En veel edeler maakt van stof, Dat het windje in de twijgen Zo behoedzaam gaat te werk En aleen wat blaadjes zijgen Doet op 't pad en 't bloemenperk, Zonder 't wazig diep te raken Waar de groene schemer blauwt, Of de goudglans schuw te maken In het ijlbebladerd hout, Of te roeren aan de vijver, Waar zeer statiglijk en traag Twee voorname zwanen drijven Met hun spiegelbeeld omlaag, En wat late najaarsrozen, Als bewasemend amethyst, Al de weemoed van hun broze Schoonheid heffen in de mist.

Laatste verzen Jacqueline van der Waals

Na de dood Behalve zijn wetten, zien we tegenwoordig de naam van Johannes Diderik van der Waals regelmatig terug. Zijn naam is te vinden in de van der Waalsmoleculen, groepjes moleculen die door de van der Waalskrachten samenhangen, en de van der Waalsstraal, die een maat is voor de grootte van een molecuul. Daarnaast zijn er meer dan twintig straten in Nederland naar hem vernoemd en bijvoorbeeld het Van der Waals-Zeeman instituut. Er is zelfs een krater op de maan naar hem vernoemd en de studievereniging van de Eindhovense natuurkundigen.

43

Introcommissie 2011

Simon Ster 42.5 | juni 2011

Klaarstomen voor het studentenleven

22 tot en met 26 augustus 2011, de beroemde Introweek. Met onze (legendarische) introductie nog kersvers in ons geheugen, hebben wij, vier eerstejaars: Rianne Gommans, Martijn Gootzen, Michelle Borm en Jeroen Willems, besloten dit jaar voor de nieuwe eerstejaars een week neer te zetten die ze nooit meer zullen vergeten. Wij vormen dit jaar namelijk Introcommissie 2011! Ik ga je wat meer over ons als commissie vertellen en alvast een tipje van de sluier oplichten van wat de toekomstige eerstejaars allemaal te wachten staat!

Jeroen Willems Jullie weten het vast nog wel; jullie introductieweek.

De grote stap van de zojuist afgeronde middelbare school naar de TU/e. Zouden er leuke en gezellige mensen zijn? Kan ik de vakken gemakkelijk halen of zal ik hard moeten leren om mijn BSA binnen te harken? Zijn werktuigbouwers echt alleen maar mannen? – Vragen die tijdens deze week door de hoofden van menig eerstejaars spoken. Snel worden deze vragen weggevaagd uit de hoofden van de eerstejaars en worden ze overspoeld met nieuwe impressies, gave feestjes, nieuwe vrienden en meters bier.

Ieder groepje (met daarin ongeveer acht eerstejaars) wordt onder de hoede gebracht van twee doorgewinterde studenten, de intro-ouders. Deze zorgen allereerst dat het groepje bij elke activiteit aanwezig en op tijd is, maar daarnaast leren ze hun kids de fijne kneepjes van het studentenleven. Zo wordt het Simonlied bijvoorbeeld aan de kids geleerd, inside-informatie over studentenverenigingen verstrekt en uiteraard worden aan de eerstejaars vele andere liederen, studentengewoontes en overig studentikoos gedrag bijgeleerd, zodat ze na deze introductieweek helemaal klaargestoomd zijn voor het echte studentenleven.

Het programma van dit jaar lijkt grotendeels op dat van vorig jaar: een faculteitstocht, een W-safari, een rondleiding door de studentenverenigingen en ook zullen de Scala-workshops aan de beurt komen. Daar blijft het natuurlijk niet bij: elke avond is er feest in de stad of bij de Bunker. Zo zal er maandag een facultair

feest zijn in de Roze Koek en gaan woensdag alle kids (en hun intro-ouders) van de hele TU/e de stad in om de activiteit ‘Eindhoven by Night’ (beter bekend als de Kroegentocht) bij te wonen. Donderdagnacht zal er zoals gewoonlijk op het PTH-veldje, na het feesten bij de Bunker, nageborreld worden en kunnen de die-hards de nacht doorhalen. Overdag organiseert Tau zoals gewoonlijk de activiteit ‘Fietsframefrommelen’ en hierna moet Stefan Verdenius (de voorzitter) het ontgelden: wij hebben namelijk een stuk of 3000 eieren besteld!

Dan nog een grootse cantus, welke de geniale week vol nieuwe impressies af zal sluiten.

Wij gaan ons uiterste best doen om een geweldige week neer te zetten, voor de intro-kids, de intro-ouders en overige begeleiders. Natuurlijk zullen wij zelf ook op de nodige feestjes te vinden zijn om te socializen met de nieuwe kids, ze gave dingen over Simon Stevin te vertellen en natuurlijk om aan onze eigen bierconditie te werken. Al met al: “Intro 2011, here we come!”

44

Graduation Project Optimizing the radial-inflow turbine for WEDACS

The Waste Energy Driven Air Conditioning System (WEDACS) is an initiative of Dr. Ir. Michael Boot, who is a part-time assistant professor in the Combustion Technology Group. WEDACS is a new solution to two problems for gasoline powered engines: throttle losses reduce the efficiency at part load and increasing electrical load of vehicles introduces significant losses due to the inefficient engine-mounted alternator.

Lex de Rijk By placing a turbine instead of a simple throttle, the airflow into an engine can be regulated by actively changing the turbine geometry. In addition to that energy can be recovered by connecting a High Efficiency Generator to the turbine impeller. Furthermore, the idea is to use the expanded and cooler air behind the turbine to assist the air conditioning compressor. To have a significant range in airflow rate the selected turbine should be adjustable in geometrical flow area. This is called a VTG or VGT (Variable Geometric Turbine) and is done by making the stator vane angle adjustable. By this a series of air-jets placed in a ring formed by the stator vanes will thrust against the impeller vanes which impeller is transforming most of the kinetic energy of the flow into mechanical energy. A connected generator on the impeller shaft can transform the mechanical energy into electrical energy.

Nozzle vane ring of a VGT (adjusted). The vane pitch is adjustable by turning the cam-ring at the back

45

Simon Ster 42.5 | juni 2011

Driving Speed [km/h]

"Recovered power [W]

Turbine Efficiency

(on rotor axle)"

"Fuel Consumption Decrease"

50

110

12%

5,9%

80

300

25%

6,2%

120

500

40%

6,5%

Experimental results of applying the Garrett GT1238 turbine on WEDACS

By changing the angle of the vanes by adjusting the cam-ring position at the back of the stator vane ring, the cross-sectional flow area and the thrust angle of the jets can be changed.

Thus, the jets will act differently on the impeller for every different setting. The figure on the previous page gives an illustration of three settings. The VGT is already in public use for certain turbochargers on diesel engines, and one of those has been used for WEDACS experiments on an engine test rig. The problem which is encountered during these experiments is the efficiency at low mass flow, which is still too low. It yields a significant fuel reduction for the engine at a relative narrow band in mass flow rate of air while the engine is not running full throttle. This rate must be extended towards lower mass flow rates, which corresponds to lower engine powers and lower vehicle speeds. Thus, optimization of the turbine for WEDACS must be

realized. A fuel consumption decrease of 5% is realized by simulating this over the NEDC (New European Drive Cycle). After optimizing the turbine even more reduction of fuel consumption could be realized.

Ir. Ruud Eichhorn has been working on the WEDACS project for graduation and is continuing his work as PhD student. My graduation project is supervised by Prof Dr. Ir. David Smeulders of the section: Engineering Thermodynamics for Energy Systems.

A Computational Fluid Dynamics flow impression around a turbine impeller

46

This graduation project is about mapping the flow between and behind the stator vanes in experimental way and using these flow properties as input for Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations.

The experimental method which is used is Particle Image Velocimetry (PIV); this is a whole field velocity measurement method. By injecting an oil mist in the airflow and sending a LASER-sheet through the flow at the area of interest, a high quality CCD camera pointed perpendicular on the LASER-sheet can capture the reflection of LASER light from the oil-particles. By taking multiple pictures at a certain time interval and using software that translates these particle displacements into velocity vectors, the entire field velocity can be determined. At the moment these experiments are only done for the stator vane ring ex- and including the turbine housing. For CFD simulations a number of parameters need to be used as input. After validation of the simulation-model with the experimental results by adjusting these parameters, the geometry of the vanes can be adjusted as well as the point of pitching of the vanes. A new nozzle vane ring will be manufactured and following experiments will be done again with this new configuration.

The reason why this kind of optimization is never done for the turbocharger-turbine is that there is no need for optimization at the low mass flow range.

While the turbocharger turbine is coupled to the exhaust where hot expanded exhaust gasses will be blown through, this new application uses cool ambient air as a medium ready to be taken in by the engine. In addition to that, there are fewer limitations on the tolerances between the static and moving parts of the turbine, as for the turbocharger turbine thermo-expansion of the material needs to be taken into account. Therefore a different kind of turbine is definitely necessary, especially applicable in the low mass-flow range. Following up the optimization of the nozzle vane ring is optimizing the impeller geometry together with the interaction of the nozzle ring flow with the impeller vanes. Special care has to be taken on the clearance between the nozzle vanes and the impeller vanes, as the jets produced by the nozzle vanes need to hit the impeller vanes significantly. If these jets are not aimed at the impeller blades properly, the stator vanes would only operate as a simple valve. This would decrease the efficiency drastically because using the kinetic energy from the jets out of the nozzle vanes is crucial.

At the moment of writing the experimental setup is nearly finished so PIV experiments could be realized. A lot of literature study is done previously as well as 1D modeling. After four months of graduation there is still a long road ahead to accomplish the goal of this project: ‘To realize an optimisation step of the radial inflow turbine for WEDACS by changing the turbine nozzle vane and impeller geometry.’

47

Siemens

Simon Ster 42.5 | juni 2011

Advertorial

“Je kunt echt een bijdrage leveren aan een duurzame toekomst” Wie Opleiding Functie Afdeling Waar

Sven Voormeeren Werktuigbouwkunde Structural Engineer Wind Power, Center of Competence Hoofdkantoor, Den Haag

Sven Voormeeren Fotografie: Ron van Rijn

Waarom Siemens?

Gebruik je je studie in je dagelijkse werk?

Na het afronden van mijn studie hoorde ik dat er bij Siemens Nederland een ‘Center of Competence’ op het gebied van offshore windenergie werd opgestart. In deze satelliet van Siemens Wind Power in Denemarken wordt een deel van de engineering van de Siemens windturbines gedaan. Voor deze nieuwe afdeling was Siemens op zoek naar ingenieurs met een achtergrond in werktuigbouwkunde, waaronder starters. Na twee gesprekken bleek er een goede klik te zijn en een maand later kon ik aan de slag als Structural Engineer!

Als Structural Engineer gebruik ik nog dagelijks mijn werktuigbouwkundige vaardigheden, vooral op het gebied van mechanica en dynamica. In meer algemene zin komt het analytisch denken dat ik op de TU heb geleerd goed van pas. Bij Siemens leer ik ook een hoop nieuwe vaardigheden, zoals het managen van projecten, het omgaan met collega’s in het buitenland, enzovoorts.

Hoe is het voor een starter bij Siemens?

Wat mij als ingenieur het meeste aanspreekt in Siemens is dat het een innovatief bedrijf is met technisch geavanceerde producten in drie sectoren (Energy, Industry en Healthcare). Dat het daarnaast ook een gigantisch bedrijf is met wereldwijd ruim 400.000 medewerkers in 190 landen merk je in de dagelijkse praktijk niet echt; je werkt vaak in kleine teams met persoonlijke contacten. Dat vind ik prettig.

Het werken bij Siemens bevalt mij erg goed. Met mijn achtergrond als werktuigbouwkundige voel ik me bij Siemens als een vis in het water. Ik werk binnen het ‘Center of Competence’ in een jong en enthousiast team, daarnaast heb ik veel contact met de collega’s van Siemens Wind Power en reis ik regelmatig op en neer naar Denemarken. Er is in de windenergie een legio aan technische uitdagingen waardoor je als ingenieur echt een bijdrage kunt leveren aan een duurzame toekomst.

Een aanrader?

Starters met affiniteit voor werktuigbouwkunde adviseer ik zeker om te solliciteren bij Siemens.

Binnen Siemens kan je als werktuigbouwkundige overal terecht en de mogelijkheden zijn eindeloos.

Mede door de internationale allure van Siemens kun je hier enorm veel leren.

Doorgroeimogelijkheden?

Siemens Wind Power is één van de snelst groeiende takken binnen Siemens. Dat biedt veel doorgroeimogelijkheden. Daarnaast zijn er nog tal van andere interessante afdelingen binnen Siemens waar ik best zou willen werken.

Sta jij ook in de startblokken?

Neem het initiatief om bij ons aan de slag te gaan via: www.siemens.nl/career of 070-333 3883

48

Akoestiek Van grieks amfitheater tot Operah Hall

Akoestiek is de wetenschap die zich bezighoudt met geluid. Het woord kan ook de eigenschap van een ruimte, waardoor een bepaald geluid goed tot zijn recht komt, aangeven. Een paar van de handigheden die de akoestici hebben ontdekt zijn de optimale vorm van een concertzaal of een zaal voor lezingen en de ideale plaatsing van geluidsboxen voor een mooi gemengd geluid.

Anthom van Rijn

Principes van akoestiek Binnen de akoestiek probeert men het gedrag van geluid te begrijpen. Aan de hand van experimenten is aangetoond dat geluid met een golflengte kleiner dan de grootte van de ruimte, van objecten afkaatst zoals licht door een spiegel gereflecteerd wordt. Dit wil zeggen, dat als de golflengte helemaal in de kamer past, de geluidsgolven als licht uit een puntbron gezien mogen worden. Ter vergelijking, een lage mannenstem heeft een golflengte van zo’n drie meter.

Gewapend met deze kennis is het voor te stellen dat een geluidsbron in een afgesloten ruimte vrijwel gelijk een wirwar van geluiden veroorzaakt door weerkaatsingen tegen alle wanden. In een binnenzwembad kunnen een paar enthousiaste kinderen dan ook al gauw voor een geweldige herrie zorgen.

Dat het in bijvoorbeeld je kamer minder snel lawaaiig wordt, komt door de demping van het geluid. Elke keer als het geluid weerkaatst, verliest het energie en wordt daarom zachter. Water en beton absorberen bijna geen geluid, waardoor een gemaakt geluid lang door blijft galmen, terwijl een stapel was in de hoek uitstekend geluid dempt.

Om de mate van galm te bepalen wordt de galmtijd berekend. Die wordt langer in een grotere kamer en korter bij een groter wandoppervlak of grotere absorptiecoëfficiënten van het oppervlak. De fysieke betekenis van de galmtijd is de tijdsduur dat een geluid nog hoorbaar is nadat het gemaakt is. Dit is een van de belangrijkste begrippen in de zaalakoestiek.

49

Simon Ster 42.5 | juni 2011

Geschiedenis De moderne wetenschap van de akoestiek bestaat pas sinds het eind van de negentiende eeuw. De oude Grieken deden echter ook al aan bouwakoestiek. In de amfitheaters kan een spreker op het podium op de hele tribune duidelijk verstaan worden terwijl het rumoer van het publiek grotendeels in de buitenlucht verdwijnt. Een variant op dit soort geluidsgegoochel kan tegenwoordig teruggevonden worden in zogenaamde fluistergalerijen. Als een persoon op een bepaalde plek in zo’n galerij iets fluistert, kan een andere persoon dat op een bepaalde plek duidelijk horen.

Boston Symphony Hall

en zijn de meeste concertzalen meerdere verdiepingen hoog voor een groter volume. Kerken hebben meestal een grote galmtijd en zijn daarom erg geschikt voor langzame muziek, maar een spreker moet langzaam en helder praten als hij wil dat iemand de preek kan verstaan.

Het theater van Efese was geschikt voor zo’n 25000 bezoekers

Tussen de Klassieken en de 20e eeuw werden gebouwen die een goede akoestiek moesten hebben, zoals concertzalen, voornamelijk ontworpen op basis van intuïtie en gebaseerd op de bouwplannen van geslaagde concertzalen. Een van de eerste akoestici was Wallace Clement Sabine. Hij had de opdracht gekregen om de akoestiek te verbeteren van de lezingenzaal van het Fogg Art museum in Boston. Toen hij dat pionierswerk verricht had, werd hij gevraagd om de Boston Symphony Hall te ontwerpen. Geïnspireerd door het Gewandhaus te Leipzig, een concertzaal met goede akoestiek, en geholpen door onderzoek, staat de Boston Symphony Hall nu bekend om zijn uitstekende akoestiek.

Wat veel mensen interessanter zullen vinden is hoe zij de wetenschap kunnen gebruiken om hun muziek het beste te beluisteren. Het blijkt dat het niet mogelijk is om overal de ideale mix van geluiden te krijgen. In plaats daarvan is het de beste oplossing om een ‘sweetspot’ aan te wijzen en de geluidservaring daarvoor te optimaliseren. In de praktijk zal niemand zijn kamer zo aanpassen dat de boxen op precies de optimale posities komen te staan, maar het is aan te raden de vuistregels in acht te nemen. Met behulp van geluidsweerkaatsing door de muren kan een moeilijke box ook op een handigere plek worden gezet zonder al te veel kwaliteit in te leveren.

Toepassingen De galmtijd van een concertzaal, zoals de Boston Symphony Hall, is echter anders dan die van een conferencezaal. Een spreker wil duidelijk verstaanbaar zijn, terwijl voor de meeste klassieke muziek een beetje galm de muziek rijker maakt. Daarom geldt over het algemeen dat voor een spreker en bijvoorbeeld barokke muziek de kamer een kleine galmtijd moet hebben, tussen de 20 en 50 ms, en voor concertzalen een grotere galmtijd. Om dit te bereiken worden de muren in conferencezalen nog wel eens bekleed met doeken

De plaatsing van de subwoofer, een van de belangrijkste boxen, is wat moeilijker te generaliseren. Desondanks zijn er wel een aantal tips mee te geven. De subwoofer kan het beste verder dan een halve meter van de muur staan, niet precies halverwege twee muren en vaak komt het beste geluid als hij niet verder dan één meter uit de hoek staat. Al met al blijft het een kwestie van proberen welke positie voor welke kamer het beste past.

50

Oude Rekenmethoden Hoe vingers vervangen werden door rekenapparaten

Al duizenden jaren geleden begon de mens te rekenen. Het begon met tellen, maar langzaamaan wilde de mens steeds meer uitrekenen. Daarnaast vormde zich in de mens een echte werktuigbouwer.

Zodoende was er behoefte aan apparaten die onze voorouders zouden helpen met het uitvoeren van al hun berekeningen.

Liesbeth Campmans In sommige culturen kun je het nog terugvinden in de taal. Bijvoorbeeld indianenstammen in de regenwouden rond de Amazone. Enkele van deze stammen kennen slechts de telwoorden ‘een’, ‘twee’ en ‘veel’.

Hiermee komen ze niet veel verder dan een eendenmoeder, die zelden langer wacht dan tot haar derde kuiken haar ingehaald heeft, alvorens haar weg te vervolgen. Hoewel het niet precies duidelijk is wanneer deze Amerikanen zich afsplitsten van de mensen die Afrika, Europa en Azië bevolkten, is het wel duidelijk dat het tellen in deze continenten al sinds zo’n 30.000 jaar geleden belangrijk werd. Bij diverse rotstekeningen van dieren werden turfstreepjes gezet, waaruit kan worden aangenomen, dat de turfmarkeringen

onder andere gebruikt werden voor het tellen van kuddes. In de streken waar de Noormannen vandaan komen, zijn nog rotstekeningen te vinden waarin de roeiers precies op dezelfde wijze zijn weergegeven. Er zijn botten gevonden die waren bedekt met turfstreepjes zonder duidelijke afbeeldingen erbij. Aanvankelijk werden deze nog niet gerangschikt per vijf, zoals wij kennen, maar in ogenschijnlijk willekeurige groepen.

Echter zijn ze op het Ishango Bot, dat zo’n 10.000 jaar geleden bewerkt werd in het huidige Kongo, gerangschikt in de groepen ter grootte van de priemgetallen tussen de tien en twintig. Hieruit blijkt dat er destijds al mensen waren die zich met een vorm van wiskunde bezighielden waarvoor turfstreepjes amper voldeden.

51

Simon Ster 42.5 | juni 2011

Uitvinding van de nul

Rekenvaardigheden door cijfersystemen

Hoewel het turven nog altijd gebruikt wordt, is het niet langer de enige methode om te tellen. Zo’n 2500 jaar geleden bedachten de Indiërs dat er per aantal ook telsymbolen nodig waren. De Arabieren, die handel dreven met de Indiërs, brachten deze symbolen naar Europa. Het tellen was toen echter nog lang niet compleet. Het grootste probleem zat waarschijnlijk in het feit dat niemand er aan dacht om nul te definiëren.

Tegenwoordig is het niet denkbaar om te rekenen zonder nul, maar dit cijfer werd pas rond 400 na Christus geïntroduceerd. De vinding betekende nog niet meteen een ommekeer in de wiskunde. In Europa waren de Romeinen immers aan de macht, die een andere set cijferrepresentaties hanteerden. Het duurde tot na de middeleeuwen voordat de Arabische cijfers algemeen geaccepteerd werden in Europa.

Dat de cijfers niet geaccepteerd werden, betekende echter niet dat er in die tijd geen moeilijker rekenen beoefend werd dan tellen. De eerste aanwijzingen van het maken van moeilijkere berekenen zijn van de Babyloniërs en de Egyptenaren, die hier beiden rond 2000 voor Christus mee begonnen. De Babyloniërs streefden al snel de Egyptenaren voorbij in de complexiteit van hun berekeningen. Dit is grotendeels te wijten aan het getalsysteem dat zij hanteerden.

Ze konden namelijk dezelfde symbolen achter elkaar zetten, waarbij de positie ook betekenis had. Door het gebruik van een sexagesimaal stelsel konden zij met slechts twee cijfers getallen representeren tot 3599. De Egyptenaren hanteerden een systeem dat meer leek op het Romeinse en Griekse systeem, waarbij voor grotere getallen steeds nieuwe symbolen bedacht moesten worden. Doordat vermenigvuldigingen in het Egyptische systeem hierdoor aanzienlijk moeilijker waren, was er wel een grotere behoefte aan hulpmiddelen bij het rekenen. Hoewel het telbord een Perzische vinding was, is het niet vreemd dat deze in de Griekse en Romeinse cultuur meer gebruikt werd.

Vermenigvuldigen met een telbord Het telbord is de voorloper van het telraam. Het bestaat uit een houten of stenen plank waarop kiezels of kralen gelegd worden, in de daarvoor gemaakte gaten of gleuven. In een van de rijen staat elke kiezel voor een één. In de volgende rij betekent elke steen vijf, of een willekeurig ander vastgesteld getal, afhankelijk van het telsysteem. Door de rijen op te delen in twee gedeeltes, kan hiermee eenvoudig op en afgetrokken worden. Daarnaast kan men ook vermenigvuldigen en delen met het telbord. Vermenigvuldigen in het Romeinse systeem gebeurt door vermenigvuldigen met twee, tien en door op te tellen. Zo kan men eenvoudig vermenigvuldigen met twintig door eerst alle kiezels twee rijen op te schuiven en vervolgens op elke rij het dubbele aantal kiezels neer te leggen. Vervolgens moet alles nog netjes verschoven worden, zodat er zo min mogelijk kiezels op het bord liggen.

Het Ishango Bot

52

De Romeinen ontwikkelden hierop een variant die handzamer was, maar behalve het formaat niet heel veel verschilde van het telbord. Het standaard telbord bestond uit zeven maal een kortere en een langere groef, waarop respectievelijk één en vier kiezels lagen, die in het Latijn ‘calculi’ genoemd werden. Daarnaast beschikte het ook over twee groeven die gebruikt werden voor breukrekenen. Dit was handig voor handelaren, omdat de Romeinen ook munten van verschillende waardes hadden. De manier van rekenen bleef soortgelijk, hoewel deze moeilijker werd, omdat verdubbelen niet meer kon als er meer dan twee kiezels op een rij stonden en vermenigvuldigen met tien problemen gaf bij breuken.

Chinees rekenen Hoewel de Chinese abacus, de suanpan, waarschijnlijk ongeveer tegelijk met de Romeinse abacus ontwikkeld is, verscheen de suanpan pas rond 1570 voor het eerst in geschriften. Dit telraam heeft een vorm die meer lijkt zoals wij die kennen. De kralen zijn om draden geregen en de suanpan heeft dan ook een vast aantal kralen, in tegenstelling tot de Romeinse abacus, waar op elk moment meer stenen op gelegd konden worden, hoewel er wel standaardaantallen per rij golden.

Ook dit mechanisme is in twee delen gesplitst en heeft vijf kralen, ook wel aardkralen, waar de Romeinse abacus er slechts vier had. De oudste suanpans hadden twee kralen aan de andere kant van de scheiding, ook wel hemelkralen. De tweede hemelkraal en vijfde aardkraal werden gebruikt in de oorspronkelijke deelalgoritmes, maar zijn niet noodzakelijk, behalve wanneer

in een hexadecimaal stelsel gerekend wordt, waar immers telkens het zesde getal de eerste op de nieuwe rij is. Tegenwoordig heeft de suanpan ook een 1:4 systeem. Voor de suanpan zijn algoritmes ontwikkeld om naast optellen en vermenigvuldigen ook te kunnen worteltrekken en zelfs derdemachtsworteltrekken.

Doordat de kralen vast zaten aan het systeem kon men aanzienlijk sneller rekenen met de suanpan dan met de Romeinse abacus. Bovendien werd de Chinese abacus al vrij snel voorzien van een wismechanisme, dat alle kralen mechanisch naar de betekenis van nul terugschuift. De suanpan wordt nog steeds gebruikt, maar tegenwoordig vooral voor een beter begrip van berekeningen en cultuurbehoud. Tot zo’n dertig jaren geleden waren er chinezen die sneller konden rekenen met de suanpan dan de computers uit die tijd en deze rekenaars zagen weinig in de komst van de computer, vooral omdat deze een beperkte precisie hadden. Pas toen de computers in staat bleken om ingewikkeldere algoritmes zoals goniometrische formules op te lossen, begon het gebruik ervan af te nemen.

Over de hele wereld zijn verschillende varianten van de abacus ontwikkeld. De meeste hiervan dienen niet langer voor meer dan rekenlessen aan kinderen. De abacus wordt tegenwoordig echter nog wel gebruikt door blinden. Deze abaci zijn voorzien van stukjes stof of ander materiaal dat ervoor zorgt dat de kralen niet uit zichzelf verplaatsen, maar niet te sterk afremmen voor gebruik. Zelfs bij deze doelgroep wordt de abacus weggeconcurreerd door rekenmachines en zo zullen oude rekenmethodes verdwijnen.

53

Huisman

Simon Ster 42.5 | juni 2011

Advertorial

Huisman is een wereldwijd opererende onderneming met uitgebreide ervaring in het ontwerpen en fabriceren van zware constructieinstallaties voor ’s werelds meest toonaangevende offshorebedrijven.

Huisman Equipment Huisman – oorspronkelijk opgericht in 1929 als staalconstructiebedrijf - is in 1986 samengegaan met ontwerpbureau ITREC om geheel in eigen beheer producten te kunnen ontwikkelen, van concept tot aflevering. Inmiddels heeft Huisman naast de hoofdvestiging en productielocatie in Schiedam, vestigingen in Brazilië, China, Tsjechië, Singapore en de Verenigde Staten en productiefaciliteiten in Tsjechië en China. Daarnaast heeft Huisman in Nederland nog twee Engineeringkantoren in Enschede en Breda. Het productassortiment kan in zes hoofdcategorieën worden onderverdeeld: kranen, pijplegsystemen, boorinstallaties, lieren, speciale projecten en scheepsontwerp. De projecten variëren van stand-alone componenten tot zeer geavanceerde, geïntegreerde systemen.

Johan van Dijk (27) studeerde Werktuigbouwkunde aan de TU Delft en is inmiddels een klein jaar werkzaam bij Huisman Schiedam als junior Design Engineer op de afdeling Mechanical Engineering.

“Tijdens mijn oriëntatie voor een afstudeerstage kwam ik terecht op de jaarlijkse Banenborrel van Huisman. Uiteindelijk ben ik ergens anders afgestudeerd maar door de goede verhalen van een vriend die bij Huisman werkte en de stoere advertenties die ik voorbij zag komen heb ik toch bij Huisman gesolliciteerd. De grote offshore installaties bij Huisman trekken mij aan. Dat je de installaties zelf ontwerpt en ze vervolgens ook daadwerkelijk gebouwd ziet worden in de fabriek in Schiedam vind ik erg leuk. Zo zie je ineens “jouw” kraan op de kade staan en tijdens de productie kun je altijd een kijkje nemen in de fabriek omdat deze

naast het kantoorpand staat. Bij Huisman houd ik me bezig met het ontwerpen van hijs- en pijplegequipment. Ik houd me dan vooral bezig met het mechanisch ontwerp. Belangrijk is hierbij dat het ontwerp van de constructie voldoet aan de eisen van de klant. Is het wel sterk en snel genoeg? En kan het misschien handiger? Daarnaast moet ook rekening worden gehouden met de installatie van de constructie op het schip en het onderhoud van de constructie. Om alles werkend te krijgen werk ik veel samen met de collega’s van Electro en Hydrauliek. Bij Huisman zijn veel mogelijkheden voor jonge engineers. Je leert snel en veel over staalconstructies en je krijgt ruim de gelegenheid om je door middel van cursussen te ontwikkelen en je kennis uit te breiden. Je krijgt snel verantwoordelijkheid, waardoor de installatie op het schip ook daadwerkelijk zo gebouwd gaat worden als jij het had ontworpen.”

Vanwege de constante groei van de orderportefeuille is Huisman voortdurend op zoek naar een groot aantal stagiairs, afstudeerders en nieuwe collega’s. Kijk voor meer informatie op: www.huismanequipment.com

54

Strijd tegen water Nederland als offshore kampioen

Op een stormachtige middag ontdekt Hansje Brinker, zoon van de sluiswachter van het Haarlemmermeer, een gaatje in de dijk. Hans aarzelt geen moment en stopt zijn vinger in het gat. Een avond en een nacht lang verdedigt hij zo, letterlijk met blote handen, stad en land tegen de dreigende zee.

Bart Welling Het verhaal van Hans Brinker, geschreven door Mary Mapes Dodge, is typerend voor de eeuwig durende strijd tegen water in Nederland. Deze strijd begon circa 10.000 jaar geleden toen de laatste ijstijd eindigde.

Door het smelten van het ijs steeg de zeespiegel tientallen meters en ontstond de Noordzee. De zee kroop landinwaarts en vormde de Zuiderzee. De Zuiderzee zorgde regelmatig voor overstromingen en ook elders in Nederland was er veel overlast van het water. In de Middeleeuwen werden dijken gebouwd waardoor de Zuiderzee zijn uiteindelijke omvang kreeg. De techniek ontwikkelde zich en met behulp van windmolens werd het mogelijk om land droog te leggen. Steeds meer gebieden werden drooggelegd en zo ontstond het land van droogmakerijen met de Beemster als beroemdste voorbeeld.

Zuiderzeewerken Het idee ontstond om de al maar oprukkende Zuiderzee in te dammen. De druk nam in de loop van de jaren toe door een aantal overstromingen in de omgeving van Amsterdam. De waternoodsramp in 1916 was de druppel en deed de regering besluiten om het plan uit te gaan voeren. Plannen om de Zuiderzee in te dammen waren er al langer. Het oorspronkelijke plan was van Hendrik Stevin, zoon van de beroemde wiskundige Simon Stevin. Hij stelde in het twaalfde boek van zijn Wisconstich FilosoďŹ sch Bedrijf voor om "het gewelt en vergif der Noortzee uytter Verenigt Nederlant te verdrijven". Stevins plan was de Zuiderzee te temmen door deze met dijken van de Noordzee af te sluiten. Stevin plande een ring van dijken van de kop van Noord-Holland via de Waddeneilanden tot aan

55

Simon Ster 42.5 | juni 2011

Friesland. Hiermee zou het gevaar van overstromingen verminderen en zouden mogelijkheden ontstaan om land in te polderen. Het bleek echter onuitvoerbaar: de techniek om dijken te bouwen was in die tijd nog niet ver genoeg gevorderd. In 1916 werd het wel mogelijk en begon het voorwerk voor de aanleg van de afsluitdijk. In 1927 is er uiteindelijk echt begonnen met de bouw.

met zijn dertien werken compleet verklaard. Voor de constructie van de Deltawerken is gebruikgemaakt van unieke technologie. De Deltawerken en dan met name de Oosterscheldekering en de Maeslantkering, trekken nog steeds internationaal veel aandacht. Ze zijn door de American Society of Civil Engineers tot een van de zeven moderne wereldwonderen verklaard.

Oosterscheldekering De afsluitdijk was onderdeel van een groter project, genaamd de Zuiderzeewerken. Dat is het project waarbij men het IJsselmeer creëerde en delen ervan inpolderde. Het plan was afkomstig van Cornelis Lely die dit in 1891 publiceerde, maar het werd pas goedgekeurd na de ramp in 1916. Om er achter te komen waar de afsluitdijk moest komen te staan, is er onderzoek gedaan. Er moest op veel dingen gelet worden. Ten eerste wilde men Wieringermeer beschermd aanleggen waardoor deze polder een kleinere dijk nodig had.

Ook moest men letten op stroomgeulen en dat er geen inham zou ontstaan. Bij een inham zou namelijk met noordwestenwind een gevaarlijke opstuwing kunnen optreden. Anderzijds zou het aanleggen van een afsluitdijk verder noordelijk in de Waddenzee of zelfs tussen de Waddeneilanden het probleem niet eenvoudiger en veel kostbaarder maken.

Met de voltooiing van de dijk tussen Enkhuizen en Lelystad waren de Zuiderzeewerken voorlopig af. Alleen waren de Zuiderzeewerken niet voldoende om Nederland te beschermen tegen al het water om zich heen.

In 1953 bijvoorbeeld, deden springtij en een noordwesterstorm een groot deel van de provincie Zeeland, West-Brabant en de Zuid-Hollandse eilanden overstromen. Hierbij verdronken meer dan 1800 mensen. Deze ramp gaf aanleiding tot drastische maatregelen: de Deltawerken.

Deltawerken Op 21 februari 1953, twintig dagen na de watersnoodramp, installeerde de Deltacommissie zich.

Deze commissie kreeg de opdracht om de veiligheid in het Deltagebied te verhogen. De plannen mochten het vaarverkeer op de Nieuwe Waterweg en de Westerschelde niet dwarsbomen. Dit zou namelijk een negatief effect hebben op de economie van de havens van Rotterdam en Antwerpen. De omvang van het project was enorm. In 1958 werd de stormvloedkering in de Hollandse IJssel als eerste werk in gebruik genomen. Deze kering was van belang om de dichtbevolkte Randstad te beschermen. Met de oplevering van de Maeslantkering werd het project

Oorspronkelijk was men ook van plan de Oosterschelde af te dammen. Het water achter de dam zou dan, net als in de Haringvliet en het Zeeuwse Meer, langzaam zoet worden. In 1967 is hiermee begonnen. Rond 1973 ontstond er echter een massaal protest vanuit de milieuorganisaties tegen deze ingreep. Ze vreesden dat de Oosterschelde bij afsluiting een dood water zou worden. Niet alleen het milieu, maar ook de visstand zou lijden onder een afdamming van de Oosterschelde. In 1976 besloot Den Haag om de Oosterscheldedam van een aantal sluizen te voorzien. Deze sluizen zouden slechts bij extreme waterstanden zijn deuren sluiten.

Over een lengte van drie kilometer zijn 62 openingen van elk 40 meter breed in de dam aangebracht en veranderde de dam in een kering. Met deze openingen is geprobeerd om de getijdenwerking zo veel mogelijk in stand te houden. Uiteindelijk is de Oosterscheldekering één van de grootste bouwwerken ter wereld. De kosten van deze kering waren wel aanzienlijk hoger dan voor een dichte dam: 2,5 miljard euro was nodig om het project voltooien.

Al deze maatregelen zullen Nederland in de nabije toekomst goed beschermen tegen de natuur. Echter neemt de kans op overstromingen in de toekomst weer toe. Het KNMI voorspelt dat over een eeuw de zeespiegel met 40-85 cm gestegen zal zijn. Daar komt ook nog bij dat grond langzaam zakt. Met de Zuiderzeewerken en de Deltawerken heeft Nederland zich in ieder geval bewezen als grootheid in de offshore engineering.

De Oosterscheldekering

56

Nieuws van Tech United Voorbereidingen WK in volle gang

Na een spannende RoboCup German Open is Tech United ondertussen weer enkele weken terug op de TU/e. De eerste plaats werd uiteraard gevierd maar snel daarna verschoof de focus naar het voorbereiden van de wereld kampioenschappen, die de eerste weken van juli plaatsvinden. In de rubriek ‘Nieuws van Tech United’ lees je voortaan elke Simon Ster alles over het Eindhovense RoboCup team!

Guy Vermeulen en Robin Soeters RoboCup German Open Zoals hierboven al kort aangestipt, heeft Tech United met succes deelgenomen aan de German Open. Dit toernooi in het Oost Duitse Magdeburg wordt door veel teams gebruikt als belangrijke stap in de voorbereiding van het WK. Zowel de robots in de Middle-Size League (de TURTLEs) als ook de robot die meedoet in de @Home League (de AMIGO) waren van de partij.

Zorg en servicerobot AMIGO maakte zelfs zijn RoboCup debuut op het toernooi in Duitsland! Deze robot wordt ontwikkeld om te assisteren bij menselijke taken, zoals het helpen bij de boodschappen voor mensen die een handicap hebben.

Bij aankomst in Duitsland werd meteen duidelijk hoe groot en populair het RoboCup event is. Het geheel besloeg drie enorme hallen, waarvan er twee bezet waren door de major leagues en één door de junior league. Het verschil tussen major en junior moge duidelijk zijn, basisschool leerlingen bouwen robots in de junior league en strijden hier om mooie prijzen. Binnen de major league zijn er verschillende competities.

57

Simon Ster 42.5 | juni 2011

Fandag De zojuist genoemde Middle-Size League (MSL), de @ Home League, maar ook een Rescue League, Humanoid League enz…

Het belangrijkste doel van de TURTLEs was het verdedigen van de MSL titel. Voor de TURTLEs was het een ontzettend mooie week. Er werd veel gewonnen en het leek er lang op dat de nieuwe keeper geen enkele bal zou doorlaten. Eén van de weinige tegengoals viel doordat we zo hard op de keeper van de tegenstander schoten dat de bal terug rolde in onze eigen goal. Omdat het zo goed ging, besloot het team nieuwe software uit te proberen. Wat begon als een zenuwslopende wedstrijd eindige in een 1-1 gelijkspel en een enorm gejuich. Voor het eerst speelde Tech United Eindhoven de bal actief over tijdens het spel! De finale werd uiteindelijk, zoals het hoort, de spannendste wedstrijd van het toernooi. Het publiek was massaal toegestroomd om robots aan te moedigen. Na een spannende eerste helft die lang gelijk op ging, kon Tech United het afmaken in de tweede helft. De TURTLEs wisten met 3-0 te winnen van RFC Stuttgart. Een verdiend kampioenschap!

Een eerste plaats was voor zorgrobot AMIGO nog geen doel. De robot bestaat pas een half jaar dus het toernooi in Duitsland werd gebruikt om de welbekende kinderziektes er uit te halen. Hierdoor werden er soms dure punten verspeeld maar heeft het team enorme stappen voorwaarts kunnen maken. Het RoboCup@ Home toernooi bestaat uit stages en elke stage bestaat uit challenges. Bij elke challenge zijn er punten te verdienen door de juiste vaardigheden te laten zien. Zo moeten de robots mensen kunnen verstaan en herkennen en moeten ze ook commando’s kunnen opvolgen.

Een robot kan bijvoorbeeld gevraagd worden om iemand te volgen. Dit moet de robot dan doen zonder achter de verkeerde persoon aan te gaan. Het was al snel duidelijk dat drie teams voor de winst konden gaan en de rest maximaal voor de vierde plaats. Tech United zat in deze laatste groep maar kon zich hierin meten met teams die al meerdere jaren ervaring hebben in de @Home competitie. Uiteindelijk behaalde Tech United de 6e plaats en dat is zeker niet slecht te noemen voor een eerste toernooi.

De jaarlijkse fandag zal plaatsvinden op donderdag 16 juni vanaf zes uur ’s avonds in W-Laag. Er zal een frietkraam aanwezig zijn voor het avondeten en we kunnen rekenen op het bezoek van niemand minder dan PSV-icoon Harry van Raaij! Verder zal AMIGO uitgebreid gedemonstreerd worden en kunnen jonge voetballers en voetbalsters het opnemen tegen de TURTLEs in een schietwedstrijdje. De fandag is vrij toegankelijk en vooraf aanmelden is niet nodig.

Wereldkampioenschappen Voor de diehard fans die ons willen komen aanmoedigen tijdens de wereld kampioenschappen: Het toernooi vindt plaats van 7 tot 10 juli in het Istanbul EXPO Center. Voor de arme student die een ticket niet kan betalen zijn de wedstrijden ook live te volgen via onze website. Wil je verder op de hoogte blijven van de vorderingen tijden het WK en gedurende het jaar, volg ons dan via facebook, twitter, youtube, flickr en hyves.

Voordat we écht richting Istanbul vliegen is er nog genoeg te doen.

Het team werkt constant aan de robots en ze worden elke week beter. De nieuwe hardware wordt langzaam steeds verder operationeel. Zo is het de bedoeling dat de keeper ballen in drie dimensies moet gaan zien met behulp van laser range finders. Op die manier kan hij zich perfect positioneren in de goal en zal er hopelijk geen bal meer in gaan. Ook zullen de TURTLEs een mooier teamspel laten zien, ze beschikken inmiddels over de mogelijkheid om steekpassjes te geven en kunnen ballen onderscheppen die de tegenstander overspeelt.

De ontwikkeling van de AMGIO gaat ook voorspoedig. Met de ervaring van de German Open kunnen de teamleden nu gericht programmeren richting belangrijke taken en kunnen ze de ontdekte foutjes oplossen.

Verwacht wordt in ieder geval dat ook de AMIGO wel eens hoge ogen zou kunnen gooien. Genoeg reden dus om alles in de gaten te houden en om het WK op de voet te gaan volgen. Wat is een voetbalteam immers zonder legioen?

Meer informatie, foto’s en filmpjes zijn natuurlijk te vinden via onze website: www.techunited.nl

58

Graduation Project

Photo Bart van Overbeeke

Implementing force feedback in a teleoperated surgical robot

Hi there, my name is Maarten Beelen, a student within the group of Control Systems Technology. Currently, I’m halfway through my graduation project, which focuses on force feedback (haptics) for a teleoperated robot for minimal invasive surgery. Sounds cool right?

Let me tell you more about the project, my goals, approach and motivation.

Maarten Beelen Before my graduation project, I had the opportunity to work on two motivational projects, involving nuclear fusion and a bioreactor. One thing that motivates me is what they have in common: social relevancy. Fusion has the potential to contribute to our sustainable energy supply, while the bioreactor for cultivating tissue engineered heart valves could help to significantly improve the well-being of many patients.

Another motivation is that these projects are actually very different. My internship about fusion consisted of interesting, but very fundamental research that was only a small piece of a great scientifically challenging puzzle, while my work for the bioreactor was much closer to the application and I felt I could make larger contributions. I think it’s really cool to work on a hightech application and it’s also satisfying to see that your efforts actually contribute to better performance.

Keeping in mind the desired ingredients for my graduation project, prof. Steinbuch quickly suggested the task of implementing force feedback in a teleoperated surgical robot, called Sofie. This project meets my requirements with respect to social relevancy and it is a nice middle ground in terms of project size.

Sofie (Surgeon’s Operating Force-feedback Interface Eindhoven) consists of a master and slave robot. The master is controlled by the surgeon, while the slave follows and operates the patient. The slave has been specifically designed for Minimal Invasive Surgery (MIS), by Linda van den Bedem during her Ph.D. research. In contrast to open surgery, MIS requires only small incisions, resulting in a faster patient recovery time. Assisting the surgeon with a robot provides more precision and steadiness and it has other advantages such as the capability of tremor filtering and move-

59

Simon Ster 42.5 | juni 2011

ment scaling. Existing surgical robots lack the ability of reflecting forces to the surgeon. This is one of the areas in which Sofie is superior to its competitors, since the system is equipped with force sensors intended to restore the surgeon’s sense of touch.

To prepare the path towards obtaining haptics in Sofie, I first worked on a single Degree of Freedom rotational master-slave setup (with integrated force sensors), developed by Ron Hendrix. This single DoF system provides a way to experimentally verify teleoperation concepts formulated in general form. Starting simple, with an academic, the fairly ideal setup gave me an intuitive understanding of the control problem. It helped me to distinguish three topics which I think are important for a safe implementation of haptics in Sofie with a reasonable performance: 1.

2.

3.

control architectures for transparency stability through passivity the issue of shunt dynamics

the fundamental impossibility to capture a human and the environment (entire world) in a model makes a robustly stabilizing controller ‘super conservative’ in nice words or ‘impossible’ in other words. Therefore, in haptics, approaches based on the notion of passivity are often preferred. Recently, a Two Layer Approach has been developed at the university of Twente. A transparency layer calculates the desired actuator torques for performance, while the passivity layer monitors the energies flowing from the user into the master and from the slave into the environment, and can act on instabilities by limiting the desired torques and by injecting damping.

As the idea of having electronics inside a human body is not very pleasant, Sofie has its force sensors mounted in joints and not at the instrument. As a result, mass and friction located between the force-sensor and the end-effector (called shunt dynamics) degrade the transparency. By identifying and modeling these dynamics, I’m trying to improve the interaction-force estimation.

Let me briefly explain them.

Since the master is in contact with a human and the slave is interacting with tissue or other instruments, guaranteeing absolute stability is a tricky issue. I think

At present, we’re working on getting the new prototype of the slave manipulator operational. Required tasks are the calibration of position, gravitation and force-sensors, system identification and implementations like gravitation compensation and safety systems.

In a few weeks the link between master and slave can be established and I’ll focus on the position controller for the slave. After that I’ve planned to follow the same approach as used for implementing haptics in the single DoF. So far I’ve had a variety of tasks, some fundamental and analytical, others more practical, but all leading to the same goal. Wouldn’t it be cool to make a contribution to the first surgical robot in the world with haptics functionality? There is always work left to do! Maybe you want to join our happy haptics team.

Photo Ron Hendriks

First of all, some transparency is needed. When the user feels exactly what he would feel when he holds the tool himself, the teleoperation system is called fully transparent. Basically we want an accurate position tracking for the slave and a good force reflection through the master to the user. In many cases full transparency (for certain frequencies) is not needed, and it is therefore important to define requirements specifically for a certain surgical task. I implemented multiple control architectures (that deal with transparency differently) known from literature on the single DoF and evaluated their performance.

60

Macht over het weer Vergeten rituelen

Het helderblauwe weer van dit voorjaar dreef massaal alle mensen die géén tentamens hadden de terrassen op. Door de lange duur van deze ‘hittegolf’ konden ook de minder gelukkigen onder ons nog genoeg genieten van een brandende zon. Vooral de terrashouders waren content met het mooie paasweer. Was het altijd maar zo goed weer, hoorde men overal.

Martijn Deenen Al sinds het begin van onze geschiedenis proberen mensen het weer te beïnvloeden. In Egypte zijn 4700 jaar oude tombes gevonden waarop afbeeldingen van een regendans stonden en nog altijd zijn er wereldwijd vele medicijnmannen die precies weten hoe ze met de weergoden kunnen communiceren.

61

Simon Ster 42.5 | juni 2011

Vragen om regen

Koninklijke regen

Zeer bekend zijn natuurlijk de regendansen van de ‘Native Americans’, beter bekend als indianen. Bij de meeste stammen wordt de regendans, in tegenstelling tot andere dansen, door zowel mannen als vrouwen uitgevoerd. Zij dansen hierbij in een zigzagpatroon rond en dragen gewaden en tooien die jaarlijks alleen voor deze dans gebruikt worden. Deze zijn bedekt met veren en edelstenen van turkoois. Overigens noemden de Indianen, nadat zij gekoloniseerd waren, al hun dansen regendansen, omdat de Amerikanen hun andere heidense rituelen verboden hadden.

Afrika’s droge klimaat schreeuwt natuurlijk om regenrituelen. Zo worden er zwarte stieren geofferd als symbool van regenwolken, of wordt er met botten op graven geslagen om hun voorouders te vertellen dat ze de kraan wel eens open mogen zetten. De Zuid-Afrikaanse Lovedu hadden echter heel iets anders. Zij hadden al eeuwenlang rituelen, die door De laatste Regenkoningin de koning werden uitgevoerd.

Toen rond 1800 koning Mugede geen mannelijke nakomeling had, was hij bang dat de regenkennis, die alleen door koninklijke bloeden beheerst kon worden, verloren zou gaan. Hierop besloot hij dan maar incest te plegen op zijn dochter. Ze kreeg daarvoor echter wel de titel Mudjadji, of ‘Regenkoningin’. Een nieuwe traditie was geboren.

In de staat Bihar in het oosten van India wordt een heel ander ritueel gebruikt. Wanneer de goden te lang geen regen laten vallen, worden de naakte maagden van het dorp achter de ploeg gezet. Na zonsondergang ploegen zij het veld om, terwijl zij oude liederen zingen. De bevolking hoopt dat de goden zich zo schamen bij deze aanblik, dat zij snel de moessonregens laten neerdalen over het landschap. De bevolking gelooft nog altijd heilig in dit ritueel.

Voor regenrituelen hoeven we echter niet zo ver te reizen als je zou denken. In Roemenië en Bulgarije bestaat nog altijd het heidense Paparuda. Een jongedame, gekleed in een van wijnstokken en kleine takken gebreide rok, gaat zingend en dansend door de straten van het dorp. Bij elk huis maakt ze een tussenstop, waarna water over haar heen wordt gegooid. Andere dorpelingen dansen en schreeuwen gezellig met haar mee.

Sinds 1800 zijn er zes Regenkoninginnen geweest. Zij mogen niet trouwen, hoewel ze wel dienaressen als vrouw mogen hebben. Ze moeten echter wel minstens een dochter baren, die verwekt moet zijn door een koninklijk familielid. Als ze 60 zijn, en hun krachten weggevloeid zouden zijn, moeten ze zichzelf vergiftigen, om een goddelijke status te bereiken. Hun oudste dochter neemt dan het stokje over. Deze Mudjadji wordt beschouwd als de belichaming van de regengodin, en haar emoties staan direct in verband met het weer. Tot 2005 is deze traditie in ere gehouden. Toen stierf de laatste Regenkoningin op 27-jarige leeftijd, zonder opvolgster van koninklijke bloede.

Maar zoals vaker zijn wetenschap en techniek oude opvattingen voorbijgestreefd. De mens weet inmiddels voor een groot deel waar zon en regen vandaan komen en na kennis van komt gebruiken van. Sinds 2008 weet de wereld dat het mogelijk is. De opening van Beijing’s Olympische spelen viel in een zeer nat seizoen, maar de Chinese overheid garandeerde een wolkeloze hemel. Dit deed zij door raketten te lanceren die granaten met zilverjodide bevatten. De kristallen van zilverjodide zorgen ervoor dat de waterdruppels condenseren en als regen naar beneden vallen. Door wolken als het ware leeg te laten regenen vóór Beijing bereikt werd, was het een heldere dag.

62

Stageverslag Japan ࡇࢇ࡟ࡕࡣ!

Vanaf de eerste voorlichtingsdag op onze faculteit worden we al lekker gemaakt met het vooruitzicht op een buitenlandse stage.

Las Vegas in Amerika, de outback in Australië, Maya tempels in Mexico, opeens ligt de wereld aan je voeten. Ik trok mijn stoute schoenen aan en besloot vier maanden te gaan leven in Japan; het land van de sushi, karaoke en Geisha’s. Of schuilt er nog meer achter deze oppervlakkige vooroordelen?

René Thijssen Gastvrij Mijn stage was vlot geregeld. Professor Steinbuch had weliswaar maar één geschikte connectie in Japan, maar deze was gelukkig bereid mij te ontvangen. En daar bleef het niet bij! Vanuit daar werd m’n accomodatie geregeld en werd ook een (race)fiets beschikbaar gesteld. Ik voelde me dus absoluut welkom. Ik heb een ticket geboekt en in november 2010 was ik onderweg.

Ik zou stage gaan lopen bij Doshisha University. Dit is een private universiteit met een kleine campus in hartje Kyoto. Maar ook met een prachtige tweede campus op het platteland tussen de rijstvelden, zo’n 30 minuten treinen vanaf Kyoto. Op deze laatste locatie ben ik mijn stage gaan lopen. Omdat het openbaar vervoer niet tot de voordeur kwam werd ik bij aankomst opgepikt door de secetaresse van mijn

63

Simon Ster 42.5 | juni 2011

Druk professor aldaar. Wederom werd de gastvrijheid van de Japanners aangetoond. In de veronderstelling dat ik linea recta naar de universiteit gebracht zou worden, werd ik eerst meegenomen naar een sushi restaurant om te lunchen. Met mijn maag vol rauwe vis en een take-away voor ’s avonds, allemaal aangeboden door diezelfde secetaresse, reden we weer verder. Wederom was de universiteit niet de bestemmig. Een tempelbezoek en de eerste boodschappen bij de lokale supermarkt volgden, waarna ik uiteindelijk toch nog de universiteit te zien kreeg.

Hotel De accomodatie die ze voor mij geregeld hadden, was op z’n zachtst gezegd nogal bijzonder. Het bleek een aparte woon- en sportcampus te zijn, zo’n tien minuten fietsen van de universiteitscampus af. Het terrein was voorheen een resort. Dit hield in dat de campus compleet was met een hotel met meer dan 130 kamers, tennisbanen, sporthal, racketball banen, driving range, zwembad en hot springs. Helaas waren de laatste twee op enkele uitzonderingen na gesloten.

De campus was echter net in gebruik genomen, waardoor ik de tweede bewoner van het hotel was. Het was een vreemde gewaarwording om ’s avonds in je eentje door zo’n donker gigantisch hotel te lopen. Dit veroorzaakte ook enkele déjà vu momenten uit de horrorfilm The Shining, waarin Jack Nicholson een huisbewaarder speelt van een groot hotel dat gesloten is gedurende de wintermaanden. Gelukkig kreeg ik al snel nieuwe huisgenoten en uiteindelijk hadden we met z’n tienen een leuk clubje aan internationale studenten!

Dat mijn professor een druk man was werd mij al snel duidelijk. Onze geplande ontmoeting op de eerste dag ging niet door. De dag erna mocht ik terugkomen.

Maar toen ik de volgende dag terugkwam, kwam de secretaresse al buigend haar verontschuldigingen aanbieden. Twee dagen later (op een zaterdag!) zou de professor echt tijd voor me hebben. Ik besloot de dag erop om toch maar naar de universiteit te gaan om gezellig onder de Japanners te zijn. Mijn Japanse labgenoten vonden het maar sneu voor me dus toverden ze hun gastvrijheid weer eens tevoorschijn. De auto werd thuis opgehaald en ik werd een dagje mee uitgenomen naar hun favoriete plekjes.

Opdracht Op zaterdag had ik dan eindelijk mijn eerste gesprek met m’n professor aldaar; professor Fujii. Hoewel ik als Automotive Student in de Control Systems Technology groep zit, wilde professor Fujii erg graag dat ik een eindige elementen model ging maken van een Continu Variabele Transmissie. Dit zag ik niet echt zitten omdat het té ver buiten mijn interessegebied lag. Hoewel het in Japan erg slecht opgevat kan worden om je meerdere tegen te spreken, besloot ik toch aan te geven dat ik graag wat anders wilde doen. Nadat ik eerst een week mee moest lopen met drie verschillende projecten mocht ik uiteindelijk aan de slag met een nieuwe opdracht.

64

De uiteindelijke opdracht ging over control van Continu Variabele Transmissies (CVT). Een CVT is een traploze transmissie voor voertuigen. Je bent dus niet gebonden aan een aantal vaste versnellingen zoals het geval is bij een traditionele transmissie. Het voordeel hiervan is dat de motor veel efficienter gebruikt kan worden.

Hoewel een CVT een hoog potentieel heeft, wordt dit nog niet optimaal benut. De V-band die het koppel overbrengt van de ene naar de andere pulley wordt hydraulisch ingeklemd. Omdat deze klemdruk geregeld wordt met look-up tables wordt er een onzekerheidsfactor van 1.3 toegepast. Hierin schuilt dus een groot verlies. Om de hydraulische verliezen door deze extra klemdruk weg te nemen is de wetenschap en industrie op zoek naar een regelparameter voor de klemdruk. De methode die op Doshisha University wordt onderzocht heeft als groot voordeel dat enkel bestaande sensoren benodigd zijn. Ik heb deze methode verder uit ontwikkeld en mijn onderzoek heeft ook een aantal belangrijke nieuwe inzichten opgeleverd.

Veel vrijheid kreeg ik echter niet in mijn onderzoek. De professor had duidelijke vragen waar hij antwoord op wilde krijgen. Toen ik in de zesde week kwam vertellen wat ik bereikt had was mijn professor erg tevreden en moest ik plots mijn kunde alsnog laten botvieren op de eerder genoemde eindige elementen opdracht.

Deze keer was het niet meer te weigeren dus heb ik de laatste vijf weken alsnog een CVT gemodelleerd in een eindige elementen programma.

Het lab en de studenten Als wij Nederlanders aan Japan denken, denken we vaak een een net, geordend en modern land. Het lab waar ik kwam te zitten was echter alles behalve dat!

Het was een grote ruimte waarin kleine werkhokjes gecreeerd waren met scheidingswandjes. Inclusief bureau was mijn plek maar liefst 1,20 x 1,60 meter. Je kunt je wel voorstellen dat het met zo weinig ruimte erg snel een bende wordt. Ik laat de foto voor zich spreken!

Om de cultuurshock compleet te maken, spraken mijn labgenoten erg gebrekkig engels. Eigenlijk is dat nog erg positief uitgedrukt! Na “Nice to meet you, my name is ...” hield het vaak al op. Dit maakte het omgaan met de Japanners erg interessant. Ondanks deze flinke hindernis was er vanuit beide kanten altijd ontzetten veel interesse in elkaar. Met stug doorzetten en het gebruik van handen en voeten kwam de boodschap uiteindelijk wel over.

65

Simon Ster 42.5 | juni 2011

Zijn Japanners ook echt raar?

Die beoordeling laat ik aan jullie zelf. Japanners doen in ieder geval een hoop dingen anders dan wij. Zo wordt in elke zin minstens vier keer dankjewel gezegd.

Ook maakt alles geluid; de koffieautomaat bedankt je voor je aankoop en de WC maakt geluid om andere geluiden te verhullen. Bomen in de stad worden preventief kaalgeplukt zodat er geen bladeren op de grond vallen. Op de campus was er full-time een fiets-agent die je een plaats aanwees om je fiets te parkeren, waarna hij zelf je fiets exact recht in het rijtje zette. In de discotheek wordt er bij de bar netjes in een rij gewacht tot je aan de beurt bent. En midden in de nacht wanneer er niemand op straat is, zullen Japanners nog altijd wachten voor een rood stoplicht.

Uiteindelijk is veel terug te leiden naar orde en netheid; de belangrijkste normen in het bestaan van een Japanner. Alles is perfect geregeld en Japanners zullen nooit iets doen waaraan een ander aanstoot kan nemen. Zelfs in Tokyo is het enorm rustig, je zult nooit een toeter of geschreeuw horen. Dit geeft echt een enorm gevoel van veiligheid en rust.

En nu jij!

Ik vond de keuze voor mijn stageplek erg moeilijk.

Werd het een gaaf engelstalig land zoals Amerika of Australië, of juist een land met een geheel andere cultuur zoals Japan. Ik ben voor de laatste gegaan! Het dagelijks omgaan met locals uit een geheel andere cultuur, die ook heel anders in het leven staan en volledig anders tegen dingen aan kijken, is een kans is die je niet vaak krijgt. Besteed jouw kans die de TU/e je biedt goed! Heel veel succes en plezier!

Er wordt ook vaak gezegd dat de Japanse beleefdheid een toneelspel is. Mijn stage was te kort om dat goed in te kunnen schatten. Maar de Japanse vrienden die ik gemaakt heb zijn de aardigste, zorgzaamste en meest geïnteresseerde mensen die ik ooit heb leren kennen!

66

Prijsvraag Ook deze jaargang zal elke Ster een prijsvraag bevatten. De prijs die je kunt winnen is een bierkaart te gebruiken in de Weeghconst.

Wil je kans maken op deze bierkaart? Lever dan je antwoord in de Simonkamer in of e-mail naar redactie@simonstevin. tue.nl. Vermeld hierbij duidelijk je naam. De prijs wordt verloot onder de correcte inzendingen en de winnaar zal bekend worden gemaakt in de volgende uitgave van de Simon Ster.

Prijsvraag Ster 42.5 De nieuwe prijsvraag is een korte. De opdracht is: Rangschik alle negen cijfers zodanig dat de som van de oneven cijfers gelijk is aan de som van de even cijfers.

Onder de goede inzendingen zal een bierkaart worden verloot.

Prijsvraag Ster 42.4 Er waren alweer veel reacties op de prijsvraag over het boek waar de bladzijders waren uitgescheurd. De som van de paginanummers moest 9808 zijn. Meer dan de helft heeft een MATLABfile bijgeleverd. Er is geen enkele foute oplossing ingestuurd. De oplossing was dat de bladzijdes 291 tot en met 322 missen. Onder de goede inzendingen is geloot en de winnaar is Edward de Boer. Hij kan zijn bierkaart op komen halen in de Simonkamer.

Sterrenhoekjes Jeroen: Ik moest bellen, want de deur deed het niet!

Kees: Oh, ik ben gaar joh. Harm: waardoor dan? Kees: continuümsmechanica, het houdt maar niet op!

Stefan: Driedejaarsminorcoördinator Alice Cottaar...

Pepijn: Waarom heeft Prot zo’n lage balie? Jaap: Dat is laagdrempeliger.

Simon: Hallo, met Simon Bus van Simon Stevin, ik wil graag een bus huren.

Sanne: Als je een buik een ander traagheidsmoment heeft dan heb je pas echt veel gegeten!

De nieuwe Simonkamer staat vol met dozen voor de verhuizing. Verdenius: Het is een overdosis.

De oude Simonkamer staat vol met dozen voor de verhuizing. Peter van de Burgt: Het is hier minder ruim dan toen het allemaal vol stond, oh dat klinkt wel raar.

Rik: Anne is geDaant.

Stefan: Op een onbewoond éiéiéiland loopt er niemand door je neus.

Mike: Wij zijn mannen, we kunnen elkaar toch wel een beetje pijn doen.

Stefan: Ik ben een soort grafiek.

Rosielle: Je kent het spreekwoord wel: soms is rond beter, soms vierkant.

Jesper: Daar achter zie ik letters, daar is vast eten.

We schudden naar voor en naar achter in de bus met de Batavierenrace. Lex: Caroline, je rijdt binair.

Jaap krijgt schok van ketel. Sam: Misschien ligt het aan je geaardheid.

Edward smst met de bata: Sanne, heb jij een locatie qua gebondenheid van voet en aarde?

Emile: Wanneer is volgende week?

In de notulen van de OCW: Vaagheid komt voort uit de gewoontes die studenten hebben.

Anne: Een roze armbandje is minder gay dan een ketting, want een armbandje is een armbandje en een ketting is een ketting.

67 67

Simon Si Sim S imon im on St Ste S Ster tte er 4 42.5 2..5 2.5 2 .5 | juni jun jju un uni 2 2011 01 0 011 11 1 1