Simon Ster 42.3

Simon

Jaargang 42 | nummer 3 | februari 2011

Tech United: AMIGO Staut: Dynamiet Zweden en Denemarken Gears: a handy guide (English)

6 | Bart neemt je mee naar feesten waar je je ampers iets van kan voorstellen.

10 | Het Glazen Huis stond dit jaar in Eindhoven. De commissie en de werkgroep vertellen hun verhaal.

| Daan en Luuc leende de Golf VI GTI om het vermogen en de wegliggen te testen. Ook deden ze onderzoek naar het ontstaan van de auto.

| Tandwielen zijn er in alle soorten en maten. Luuk heeft een handige gids gemaakt waarin je snel vindt wat je nodig hebt.

14 Colofon Februari 2011/ 42e jaargang nr. 3 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

Ontwerp Vormgeving vM-design

Vormgeving

Adres Technische Universiteit Eindhoven W-Hoog 1.13 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

Financieel ABN-AMRO: 52.90.96.358

Abonnementen 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.

Hoofdredacteur

Illustraties en foto’s Hoofdredacteur & leden der W.S.V. Simon Stevin

Drukker greve offset

58 Oplage 900 © Simon Stevin MMVIII 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

Bijzondere feesten

6

Column: Huisgenoten

9

Verslag Glazen Huis

10

Profiel: Golf VI GTI

14

IJsbrekers

18

Bio-computers

22

Excursie Bekeart

25

BEP

26

Kunstmatige intelligentie

28

Kijk in de Sterren: Wendelstein 7-X

32

Tech United: De AMIGO

34

Diesexcursie Philips Lighting

38

Zweden en Denemarken

40

Staut: Dynamiet

44

Leeghwater

48

De ACCie

53

Sanne en Anna eten bij W.S.G. Isaac Newton

54

Gears: a handy guide (English)

58

Prijsvraag

62

Sterrenhoekjes

62

Adverteerders VanDerLande

47

Huisman

52

AkzoNobel

63

NEM

64

Redactief Aangezien je dit leest, heb je de nieuwe Simon Ster weer gevonden. De voorkant is deze keer stijlvol maar trekt waarschijnlijk niet zoveel aandacht als de vorige. De overweldigende ‘Bagger 288’ van Ster 42.2 heeft ertoe geleid dat op het einde van de carnavalsvakantie een excursie naar de bruinkoolmijn onderdeel van de tweedaagse is.

Het is weer een dikke editie met 60 pagina’s binnenwerk. Dit heeft mij natuurlijk een aanzienlijk aantal uren gekost. Wel gaat het werken met InDesign steeds beter en sneller. De tandwielgids op het einde van de Ster heb ik er dan ook volledig mee gemaakt. Het plaatje van de prijsvraagpuzzel was daarna natuurlijk een eitje.

Dat het inplakken sneller gaat, mag ondertussen ook wel, aangezien er al bijna een half bestuursjaar om is. Je merkt dat meteen na de vakantie een tijd van evalueren is. Dit evalueren is natuurlijk ons functioneren als bestuur maar ook van de commissies en de successen van ieders nevenprojecten. Met dit evalueren kom je vanzelf stil te staan bij wat je dit jaar allemaal al geleerd hebt. Stiekem verandert het besturen je veel. Je bent je bewuster van wat er allemaal om je heen gebeurt en wat je hier aan kunt veranderen.

De successen zijn duidelijk aanwezig; de constructie van Simon bij het Glazen Huis, het eerste bier van de BBCie dat binnen twee uur was uitverkocht, de constructiewedstrijd met een constructie die de kabel brak en het filmpje ervan wat met aantal views richting ‘Hoog water’ gaat. In het vooruitschiet liggen nog genoeg mogelijkheden om deze gebeurtenissen te evenaren.

Wel moeten we ons ook zorgen maken. De plannen van de overheid om langstudeerders te bestraffen kunnen de Vereniging veel veranderen. Niet alleen het zoeken naar aankomend bestuur wordt moeilijker, ook het vullen van grotere commissies kan problemen opleveren. We hopen natuurlijk dat het allemaal zal meevallen.

De kerstvakantie heeft ons goed gedaan. We hebben allemaal onze lange to-dolijsten even kunnen negeren en daarna weer fris kunnen starten. Ik hoop dat je het jaar ook goed bent begonnen en de voornemens nog niet hebt laten varen.

Veel plezier met het lezen!

Sanne Janssen

4

Smile of Science

Anthom van Rijn

De zin en onzin achter de techniek

Natuurkunde

Robotica

De mini-mega laser

Nieuwtje in de ouderenzorg

Een promovendus van de TU/e is erin geslaagd om een betaalbare variant van de Amerikaanse superlaser XFEL te maken. Het doel van het Amerikaanse bakbeest, van meer dan een kilometer lang en met een prijskaartje van honderden miljoenen, is om supersnelle reacties op moleculair niveau te volgen.

Het idee achter XFEL is dat een aantal elektronen versneld wordt tot gigantische snelheden. De energie in deze supersnelle elektronen wordt met een speciale magnetenconfiguratie omgezet naar röntgenstraling.

Deze flits röntgenstraling heeft eigenschappen die vergelijkbaar zijn met die van een laser, maar dan met een kleinere golflengte.

De Eindhovense techneuten doen de meting met alleen de elektronen.

Hierdoor kan een heel stuk van de installatie en prijs weggelaten worden en blijft een poor man’s XFEL over. Geschat wordt dat deze variant van XFEL goed genoeg is voor ongeveer de helft van het XFEL werk dat nu allemaal in Amerika moet gebeuren.

Visualisatie van de Europese XFEL

In Duitsland wordt gewerkt aan twee robots die in seniorenhuizen taken over moeten nemen van het personeel.

De eerste robot, Casero, heeft geen armen, benen of een gezicht. Casero heeft de grootte van een winkelwagentje en dat is eigenlijk ook zijn taak.

Met meerdere camera’s herkent hij zijn omgeving en via draadloos internet kan hij de lift alvast roepen als hij eraan komt. Op deze manier kan de robot het hele seniorenhuis bereiken met spullen tot 100 kg. Een flink minpunt van Casero is dat hij ongeveer evenveel kost als een fulltime medewerker.

De tweede robot komt al een stuk dichter in de buurt van de zorgrobot van de toekomst. De Care-O-Bot 3 stelt zichzelf voor bij binnenkomst, kan mensen een drankje op een dienblad aanbieden en netjes vragen of ze het

glas leeg zouden willen drinken.

Als de gezichten van de bewoners in het geheugen van de Care-O-Bot 3 worden opgeslagen, kan hij zelfs personen herkennen met zijn infrarood 3D scanner. Voor al die service moet wel betaald worden, één eenarmige, rondrollende vriend kost je 2,5 ton.

Optica

Zwarter dan zwart Een groep van tien wetenschappers van NASA heeft een coating ontwikkeld die zwarter is dan zwart. Door koolstof nanobuisjes rechtop op een laagje titanium te laten groeien, neemt de coating 99,5% van inkomend licht op.

sensor gezet om het omgevingslicht tegen te houden. Met deze nieuwe coating, die zo’n tien keer lichtdempender zou zijn dan zwarte verf die NASA nu gebruikt, kan de meetapparatuur een stuk eenvoudiger ontworpen worden.

De coating kan vooral een toepassing vinden in lichtgevoelige meetapparatuur. Bij dit soort apparatuur is het vaak nodig om omgevingslicht weg te vangen zodat het signaal zo min mogelijk door de omgeving verstoord wordt.

Hoe zwart hun coating ook is, de zwartste coating ter wereld staat op naam van een bedrijf uit New York dat met eenzelfde techniek het oude wereldrecord met een factor drie heeft verslagen. NASA is hier niet door uit het veld geslagen, hun coating kan tenminste buiten het lab gebruikt worden.

Tot nu toe werden zwart geschilderde schotjes zo dicht mogelijk rond de

5

Simon Ster 42.3 | februari 2011

Entertainment

Disneyland zet eerste stap naar Big Brother Ze hebben al een monorailsysteem en een house from the future, maar nu gaat Disneyland een stap verder.

Ze introduceren een controlecentrum onder het kasteel van Assepoester van waaruit het hele park in de gaten wordt gehouden.

Psychologie

Twijfelaars zijn het fanatiekst De Amerikaanse wetenschapper Ed Young heeft experimenteel aangetoond dat mensen die twijfelen over hun overtuiging deze overtuiging fanatieker aan anderen op zullen dringen.

Hij nam een groep studenten waarvan hij de ene helft in de war bracht en de andere helft met rust liet. Vervolgens moesten de studenten een denkbeeldige partner overtuigen van hun idee. Wat het onderwerp ook was, wel of geen vlees eten, pc of mac gebruiken, elke keer was het resultaat hetzelfde. De studenten die aan het twijfelen waren gebracht verdedigden hun mening een stuk uitgebreider dan zij die zeker van hun zaak waren.

Dit verschijnsel, dat cognitieve dissonantie genoemd wordt, is te verklaren door de angst voor verlies van identiteit. Als iemand zich in zijn identiteit bedreigd voelt, zal hij die, met of zonder logica, proberen te verdedigen. Wanneer de proefpersonen eerst hun identiteit konden bevestigen, verdween het effect bij de twijfelaars.

De directie droomt van de dag dat ze van elk individu weten hoe vaak en hoe lang hij in welk deel van het park is geweest. Disneyland is je vriend.

Disneyland wil je helpen‌

Vanuit dit centrum worden de lengtes van de wachtrijen, de drukte van bepaalde delen van het park, het aantal ritjes dat gemaakt wordt, het gemiddeld aantal personen per ritje en zoveel mogelijk andere bezoekertevredenheidsindicaties bijgehouden. Als een deel van het park te druk wordt en een ander deel bijna leeg is, stuurt Disneyland vanuit dit controlecentrum een mini-parade om de mensen mee te lokken. Als de rij bij Pirates of the Caribbean te lang wordt, sturen ze Captain Jack Sparrow himself erop af om het volk tevreden te houden.

Biologie

Zingende muis Onderzoekers van de universiteit van Osaka hebben de genen van muizen zodanig aangepast dat de beestjes in plaats van piepen, zingen. De onderzoekers hadden eerder een uitgebreide studie gedaan naar de communicatie tussen vogels. Zij communiceren door verschillende geluidselementen te combineren.

Een interessant feitje is dat de aangepaste muizen, nadat ze bij hun piepende soortgenoten zijn gezet, toch met de piepende knaagdiertjes lijken te communiceren. Wanneer de

zangmuizen met een muis van het andere geslacht in aanraking komen of wanneer ze in een vreemde omgeving terecht komen, gaan ze harder zingen.

Desondanks is het onwaarschijnlijk dat we binnenkort een muizentalentenjacht op de buis krijgen; zo goed zijn ze nou ook weer niet.

6

Festivals

Overal en nergens

In Nederland zijn Kerst en oud en nieuw net achter de rug en komt carnaval er alweer aan. Voor elke Hollander zijn dit bekende feestdagen en deze worden dan ook uitbundig gevierd. In andere culturen worden hele andere feesten uitbundig gevierd.

Bart Welling

La Tomatina Waarschijnlijk heeft iedereen wel eens gehoord van een groot voedselgevecht waarbij er met overrijpe tomaten wordt gegooid. La Tomatina is het grootste voedselgevecht ter wereld en wordt in Buñol, een Spaans dorp, gehouden. Hoe is dit krankzinnige ‘tomatengooifestival’ ooit ontstaan?

Een groepje jongeren wilde in 1944 meedoen aan een lokale optocht van ‘reuzen en groothoofden’, maar werd geweigerd. De jongeren zijn wel gaan kijken en hebben de boel op stelten gezet. Er was een groentekraam in de buurt waar de jongeren tomaten stalen.

De tomaten werden omgetoverd tot wapens en op de toekijkende menigte gegooid. De politie kwam erbij en de jongeren moesten de aangerichte schade vergoeden. De jaren daarop haalden de jongeren telkens hetzelfde geintje uit en zo ontstond, weliswaar onofficieel, La Tomatina.

In 1950 werd La Tomatina voor het eerst officieel toegestaan door de gemeenteraad van Buñol. Het jaar daarop was het feest echter weer verboden en werden er enkele feestgangers opgepakt. Uiteindelijk werd het gehele feest toegestaan en naast het gooien van tomaten werden andere gebruiken gemeengoed. Zo werd er met water overgooid en werden er waterstralen op de tegenstander gericht. In 1957 werd het feest echter

weer verboden en stond er zelfs een gevangenisstraf op overtreding. De bewoners van Buñol reageerden hierop door een begrafenis voor de tomaat te organiseren. Tijdens een grote optocht werd een doodskist met daarin een enorme tomaat door de straten van Buñol gedragen. De optocht werd bijgestaan door een band, die begrafenismuziek speelde. De regering stond het feest weer toe.

Het feest begint op de laatste woensdag van augustus met het beklimmen van een ingevette paal. Bovenop de paal ligt een stuk ham en zodra iemand erin slaagt de ham eraf te halen, begint het voedselgevecht. Verscheidene vrachtwagens gooien een overvloed aan tomaten naar het publiek. De gebruikte tomaten worden speciaal voor La Tomatina geoogst en zijn niet eetbaar genoeg voor consumptie. Na precies één uur eindigt het feest weer. De straten zijn helemaal rood gekleurd en rivieren van tomatensap vormen zich. Brandweerwagens maken de straten weer geheel schoon.

7

Simon Ster 42.3 | februari 2011

Het tomatengooifestijn in Buñol inspireerde andere bevolkingen om een soortgelijk festival te houden. Zo wordt er in China op 19 oktober vijftien ton aan tomaten heen en weer gegooid en op de laatste zondag van augustus is het de beurt aan de bewoners van Reno in Nevada.

Castell Castell is geen festival op zich, maar wordt gedaan op festivals. Een castell is een menselijke toren die traditiegetrouw op festivals in heel Catalonië te zien is. Op deze festivals zijn er vaak meerdere teams die erin slagen om een menselijke toren te bouwen. Op 16 november 2010 heeft UNESCO castells op de lijst van Meesterwerken van het Orale en Immateriële Erfgoed van de Mensheid geplaatst.

De castellbouwtraditie is ergens achter in de 18e eeuw in Valls ontstaan.

Andere gebieden van Catalonië begonnen daarna ook met het bouwen van castells. Het duurde echter tot 1981 voordat de traditie flink aan populariteit won. In 1981 werd de eerste menselijke toren van negen verdiepingen gebouwd, een wereldrecord toentertijd.

Hoe wordt een dergelijke toren gebouwd? Dit gebeurt in twee fases.

Eerst wordt de fundering van de toren gevormd door sterke mannen. De fundering, ook wel pinya genoemd, vormt tevens een veiligheidsnet voor vallende torenleden. Wel zo fijn als je van negen hoog naar beneden dondert.

Boven op de pinya komen nog een aantal basislagen en als de leden van de pinya de constructie sterk genoeg vinden, geven ze het signaal om door te gaan. Na het signaal begint een band het traditionele lied ‘Toc de Castells’ te spelen om de stilte van de toeschouwers op te heffen. De bovenste lagen van de menselijke toren worden zo snel mogelijk gebouwd om zo kort mogelijk de onderste lagen te belasten. De toren is af zodra de enxaneta op de top van het menselijke bouwwerk is aangekomen en vier vingers in de lucht steekt, een gebaar dat de strepen op de Catalaanse vlag symboliseert. De enxaneta klimt vervolgens aan de andere kant van de toren weer omlaag gevolgd door de overige verdiepingen. Het afbreken van de toren is misschien nog wel het gevaarlijkste gedeelte.

Een andere vorm van castell gebeurt van onderaf.

Hierbij wordt elke nieuwe verdieping van onderaf toegevoegd door het optillen van de toren. Deze vorm kost natuurlijk veel meer energie en oefening en het is daarom ook nog nooit gelukt om aan de hand van deze methode de hoogste castell te maken.

8

Stierenrennen Voor het gemak blijven we in Spanje en gaan we naar de San Ferminfeesten. Dit zijn jaarlijks terugkerende feesten in Pamplona ter ere van de heilige San Fermin.

Grote kans dat je nog nooit gehoord hebt van deze heilige. Waar je waarschijnlijk wel ooit van gehoord hebt is van stierenrennen, een beroemd onderdeel van de San Ferminfeesten.

De viering van het festival heeft zijn oorsprong in de combinatie van twee verschillende middeleeuwse evenementen. De eerste zijn de veeveilingen die werden gehouden aan het begin van de zomer. Veehandelaren kwamen naar de stad en begonnen op den duur stierengevechten te organiseren als onderdeel van de veilingen. Het andere evenement zijn de religieuze ceremonies ter ere van San Fermin op 10 oktober. Vanaf 1591 vonden beide evenementen op 7 juli plaats en duurden toen twee dagen. Tegenwoordig gaan de feesten een week lang door. Het stierenrennen is pas in de 18e eeuw een onderdeel geworden van het festival.

De verhalen vertellen dat stierenrennen in het begin van de 14e eeuw is begonnen. Veehandelaren die hun vee moesten transporteren naar de markt probeerden dit proces te versnellen door hun vee op te stoken. Op den duur begon dit meer en meer op een wedstrijd te lijken en raceten mannen voor de stieren uit in een poging bij hun kraam aan te komen zonder ingehaald te worden. Deze manier van veetransport werd steeds populairder, zelfs onder het normale volk. De traditie was geboren.

Bij het tegenwoordige stierenrennen mag iedereen mee doen. Tijdens de feesten van San Fermin worden van 7 tot 14 juli elke dag om 8 uur ’s ochtends stieren los gelaten. De stieren volgen een afgezet parcours door de stad Pamplona en eindigen in de arena waar ze dan deelnemen aan stierengevechten. Het rennen is niet zonder gevaren. Sinds 1910 is het aantal doden bijgehouden en in 2009 is de 15e man overleden doordat hij door een stier op de horens was genomen.

Niet alleen in Nederland en Spanje weten de mensen wat feesten is, overal ter wereld kan men er wat van.

Tradities zitten in alle culturen geworteld en als je lang genoeg op het internet blijft zoeken kom je nog veel meer vreemde festivals en tradities tegen.

9

Column

Simon Ster 42.3 | februari 2011

Huisgenoten

Voor sociale dan wel veraf wonende studenten zal vroeg of laat de dag aanbreken dat zij hun vleugels uitslaan en het ouderlijk nest verlaten om te evalueren of zij in staat zijn zelfstandig te leven. Dit betekent in de meeste gevallen ook het omgaan met lotgenoten, ook wel huisgenoten genoemd.

Tijdens het samenleven in huis wordt echter zeker niet enkel genoten.

Bram Berkien De organisatie waarvan ik aanvankelijk dacht dat zij een zegening was voor de Eindhovense student – Vestide – heeft mij inmiddels ook haar duisterdere kant getoond. Daar de gemiddelde TU-student helaas niet sociaal capabel genoeg is om zich een particulier studentenhuis in te praten, dan wel de sleutel van een kamer te bemachtigen door middel van het meebrengen van allerhande presentjes bedoeld om de aarsjes van diegenen die reeds een kamer bezitten te likken, leek Vestide me een heel functionele oplossing voor het huisvesten van de nerds die het aandurven hun papa en mama adieu te zeggen. Zodra door een volstrekt onwaarschijnlijke speling van het lot de situatie is ontstaan dat er in een Vestide-huis een aantal studenten met enige sociale vaardigheden bij elkaar zitten, is het echter wachten op de dag dat wederom een met zijn laptop vergroeide informaticastudent zich puur op basis van zijn riante wachttijd, ontstaan uit het feit dat zijn ouders op Schiermonnikoog wonen, zich bij hen voegt.

Zelfs zonder zulke ongewenste dichte-deur-huisgenoten is het nog niet enkel genieten. Als ik het woord ‘afwas’ noem, opent dat ongetwijfeld een beerput aan irritaties bij de lezer.

Mij is een geval bekend van een huis waar een pan spaghetti die enige dagen, zo niet weken in de keuken te luchten had gestaan spontaan een zo overtuigende schimmelvacht had ontwikkeld dat deze meer leek op een dood konijn dan op een culinair Italiaans hoogstandje. Dan zwijg ik nog over het gekibbel dat de beoogde hoogopgeleide elite van Nederland kan produceren over simpele taken als afwassen en afdrogen. Van rock-paper-scissors tot een ingewikkeld behendigheidsspel waarbij iedere eter een bal een onmogelijke baan af moet laten leggen op straffe van het reinigen der servies, de ingenieuze oplossingen zijn legio maar nooit toereikend.

Ook de staat waarin gemeenschappelijke ruimtes het grootste deel van het jaar verkeren is iets wat de ene bewoner meer zorgen baart dan de andere. Gelukkig plant de universiteit enkele malen per collegejaar een aantal weken in waarin volgens de officiële lezing tentamens worden afgenomen om de kennis van studenten te toetsen, maar eenieder weet natuurlijk dat dit in werkelijkheid een gezamenlijke poging van de TU/e, Vestide en alle andere huisbazen is om studenten zo ver te krijgen een keer hun huis in ordentelijke staat te brengen, wat onder het mom van soggen vaak prima lukt.

Tenslotte is het wellicht zo dat niet iedere Eindhovense student het getroffen zal hebben met het gespuis waar hij mee moet samenleven, maar als je zelf enigszins je best ervoor doet, kan een studentenhuis een goede aanvulling zijn op je sociale leven en wellicht steek je zelfs nog iets op van een dame over schoonmaken dan wel koken. Het kan zo een goede oefening zijn voor het samenwonen met een toekomstige geliefde, die dan bij voorkeur wel nog buiten het studentenhuis woont. De verhalen over relaties binnen studentenhuizen zijn immers talrijk en kennen slechts zelden een rooskleurig einde. Het leven in een Vestide-huis kan een aaneenschakeling zijn van ergernissen over borden gevuld met beschimmeld eten, midden in de nacht thuiskomende lullo’s en huisgenoten die je wanneer ze met hun scharrel in hun neuksteiger aan het werk zijn, fijn laten meegenieten, maar met een beetje positieve instelling en een simpele poging tot toenadering door middel van het kijken van een film of drinken van één simpel pilsje kan het zo veranderen in een tijd om te herinneren. Zo idyllisch als in Friends zal het wellicht niet meteen zijn, maar dat veel sociale jonge mensen als een groep autisten samen langs elkaar leven is allicht voor verbetering vatbaar.

10

Het Glazen Huis

De resultaten

Voor een goed doel en groot evenement als het Glazen Huis voegen alle studieverenigen zich samen en zo komen zij in actie. Wel moet elke studieverening nog een eigen actie opzetten. De commissie en de overkoepelende werkgroep aan het woord.

Fietsestafette Glazen Huis Simon Stevin Op 20 december was het dan eindelijk zo ver, de actie van Simon Stevin (beschreven in Ster jaar 42 nr. 2) kon plaatsvinden voor Serious Request op het 18 Septemberplein. Twee weken werd keihard gewerkt aan de gigantische constructie. De laatste halve week bereikte de inspanning een hoogtepunt, waarin elke dag van 9 tot half 6 geklust werd in en buiten de Werf. Met dank aan de commissie en aan enkele kundige werktuigbouwers, was de constructie mooi op tijd klaar.

De grote dag ’s Ochtends vroeg om zeven uur zou de constructie door de commissie naar het 18 septemberplein gebracht worden. Ware het niet voor Murphy’s wet natuurlijk! Door extreem winters weer werden veel mensen gehinderd om op tijd aanwezig te zijn. Dat winters weer heeft de hele dag stand gehouden, met temperaturen rond -6 °C. Niet alleen de bouwers hadden hier last van, ook voor het publiek was het glijden en glibberen geblazen op het plein.

11

Simon Ster 42.3 | februari 2011

De dag loopt ten einde Ter plekke werd uiteraard direct duidelijk dat we een plekje hadden gekregen naast de bungeekraan. Aan de ene kant was het natuurlijk mooi om iedereen te kunnen zien springen, maar aan de andere kant leek de grote constructie op de kleine David die het tegen Goliath moest opnemen. Desondanks werd al veel aandacht getrokken tijdens het opbouwen van de estafette. Dat kwam misschien ook doordat de constructie keer op keer op- en afgebouwd werd door het verwisselen van essentiële onderdelen. Dit zorgde voor een langere bouwtijd dan verwacht.

Door alle pech was de constructie pas om 11 uur volledig werkzaam.

De eerste prijzen Nadat de constructie met veel gejuich in gebruik werd genomen, kon de eerste fietsestafette gehouden worden. Het was bijna tijd voor de eerste uurlijkse trekking van de bungee-loterij. Onze eigen Stephan Jeroen Kleinendorst wist snel te winnen.

Zijn naam werd door onze eigen voorzitter (en mede-bestuurslid) uit vele getrokken. Hij was de eerste die zich gelukkig winnaar van een bungeejump mocht noemen. Hij vond het natuurlijk een geweldige ervaring.

Na enkele mooie races tussen vier mensen, begon een van de fietsen mankementen te vertonen. Deze werd eerst een paar keer gerepareerd, maar werd uiteindelijk uit zijn dienst ontslagen. Veel spannende estafettes tussen drie mensen van alle leeftijden volgden. Tijdens de wedstrijden bleven continu mensen praktisch boven onze hoofden uit een bakje aan de kraan springen. Gelukkig ging alles goed en zat iedereen vast aan een elastiek.

Nog een winnaar De dag begon tot een einde te lopen, maar de aandacht van de mensen verslapte niet. De scholen waren uit, dus het werd drukker en drukker. Een van de overgebleven fietsen begon ook moeite te krijgen met de zware races die hij moest doorstaan. Gelukkig kon hij bijna ter ruste worden gelegd, want het was tijd om te gaan afbreken. Voordat daaraan begonnen werd, werd nog de laatste winnaar gekozen. Het is moeilijk te geloven, maar ook dit was een werktuigbouwkundige. Het wordt nog mooier: het was óók een bestuurslid. Nu denkt u: toevalliger kan niet, nou, wel dus! Het bleek Sandra Kleinendorst te zijn, de zus van de eerste winnaar. Ook zij had van de mooie ervaring genoten.

Het afbreken verliep, door aanwezigheid van enthousiaste werktuigbouwers en een goede slijptol, verrassend voorspoedig. Na een uur was er geen spoor meer van de constructie, behalve het ontbreken van een dikke laag sneeuw en ijs. Het bleek een geslaagde actie te zijn, waarmee veel geld werd opgehaald voor het goede doel. De commissieleden en het bestuur waren achter de schermen nog hard in de weer om alles op te ruimen. Daarna konden ook zij met volle teugen gaan genieten van het feest op de Markt, dat nog enkele dagen zou blijven duren.

Om de dag kort samen te vatten: Murphy zorgde voor veel tegenslagen, maar door een goede voorbereiding en grote inzet van zowel bouwers als fietsers, kan de dag met grote overtuiging een enorm succes genoemd worden! Uiteindelijk werd door ieders bijdrage een gigantisch bedrag van € 7.135.707,- opgehaald door 3FM Serious Request.

Hiermee kan het Rode Kruis veel weeskinderen een goede verzorging en toekomst voorzien.

Bedankt aan iedereen die aanwezig was, en aan iedereen die heeft meegewerkt om deze geweldige prestatie neer te zetten.

Lex van As, voorzitter van de Glazen Huiscommissie

12

Studieverenigingen voor het goede doel

De Seriousrequestborrel

Tijdens de eerste FSE-vergadering van het collegejaar besloten we om met alle studieverenigingen samen een actie op touw te zetten voor Serious Request. Voor het zevende jaar op rij werden drie DJ’s van radio 3FM opgesloten in een glazen huis.

Zes dagen aten ze niets en verzorgden zij de radiouitzending vanuit het huis. Door middel van talloze leuke acties werd hiermee aandacht gevestigd en geld ingezameld voor een stille ramp, dit jaar de aids-wezen.

Al haasten bij de start Zo gezegd, zo gedaan. Een week later zaten we met tien bestuursleden van tien verschillende studieverenigingen in een vergaderruimte te brainstormen over onze acties. De diversiteit in de groep zorgde ervoor dat het brainstormen een hoop leuke ideeën opleverde. Echter, met de tijdsdruk in ons achterhoofd moest er snel een activiteit gekozen worden.

Het was immers nog maar een krappe drie maanden voordat we iets totaal nieuws uit de grond gestampt moesten hebben.

Na lang discussiëren en na het schrappen van twintig niet-haalbare plannen, besloten we om een tweetal activiteiten op te zetten: een grote borrel georganiseerd voor en door alle tien de verenigingen en een dag in de stad om daar aan de rest van Nederland te laten zien hoe leuk de studieverenigingen zijn en natuurlijk veel geld binnen te halen.

Binnen de werkgroep werden de taken verdeeld en binnen de studieverenigingen werden commissies in het leven geroepen om de stand in de stad in te vullen. Daarnaast waren er inmiddels vier studenten opgestaan die de coördinatie van alle studenteninitiatieven op zich namen, wat weer voor een extra communicatiestap zorgde.

13

Simon Ster 42.3 | februari 2011

Tappers van de BACo op de Seriousrequestborrel Stephan Kleinendorst onderweg naar beneden

De markt op het 18 septemberplein Voor ik het door had, stond ik op het gemeentehuis om met een wethouder over vergunningen te praten. De plannen werden groter en groter en een paar bezoekjes later hadden we het voor elkaar gekregen dat we met de studieverenigingen op het 18 septemberplein mochten staan om daar een dag lang onze activiteiten op te zetten. Marktkraampjes werden geregeld, kerstversieringen ingekocht en sponsoren werden gezocht. Dit zorgde ervoor dat we naast onze eigen activiteiten ook een sustainable dancefloor mochten tentoonstellen en dat deelnemers van onze activiteiten een bungeejump konden winnen.

Wie twintig december over het 18 septemberplein liep, zag naast de prachtige Simonconstructie, marktkraampjes waar je kon sjoelen of Stef Stuntpiloot kon spelen. Thor had een 4 meter lange bibberspiraal, vdWaals maakte amorfe foto’s en Japie veranderde koper in ‘goud’.

De gokkers konden radje draaien bij Protagoras om prachtige prijzen te winnen en Cheops verkocht bouwtekeningen. Het geheel leverde een prachtige winkelstraat van groen-gele kraampjes op waar een kleine honderd studenten zich inzetten om zowel hun vereniging te laten zien als geld in te zamelen voor het goede doel. Dit alles werd afgewisseld met gegil van bungeejumpende waaghalzen.

De Seriousrequestborrel Een week eerder was het TU terrein al versierd met een prachtige feesttent. Na een dag vloerplaten sjouwen en tentdoeken knopen stond er een circustent die plaats bood aan zo’n 2000 personen.

Woensdag stonden om vijf voor vier de eerste dorstige studenten al in de tent die maar al te graag bier wilden drinken voor het goede doel. Door een goede deal met Grolsch ging de helft van de opbrengst van ieder biertje naar het goede doel.

Dankzij de lekkere muziek en heerlijke hamburgers ging het licht van de borrel pas om negen uur uit.

Verbroedering en een recordopbrengst In de hele aanloop naar het glazen huis hebben we als studieverenigingen veel aandacht gekregen in de media. Naast onze gebruikelijke update in de cursor hebben we het Eindhovens Dagblad gesierd, kwamen we op studio 040, in de Spits en de Metro.

Ook plaatselijke studentenmedia als shift040 werden niet overgeslagen. Donderdag 23 december hebben we met de studieverenigingen gezamenlijk het geld overhandigd aan de DJ’s van 3FM en zat het hele avontuur erop. Het totaal opgehaalde bedrag van 2011 was hoger dan in 2010, ondanks dat de overheid dit jaar geen miljoenen bijdroeg. Hier kunnen wij alleen maar trots op zijn en we zijn blij dat we, naast verbroedering van de studieverenigingen, ook hebben bijgedragen aan een recordopbrengst.

Stefan Verdenius, Werkgroep Glazen Huis

14

Profiel

Golf VI GTI Foto’s door Rijn Stovers

In de vorige editie van de Simon Ster is de Mazda MX-5 getest. Het rijplezier en de geschiedenis maakte deze auto bijzonder, dus leek het ons leuk om dit erin te houden. Om het spannender te maken hebben we deze keer gekozen voor een krachtigere, modernere auto. De Golf VI GTI met DSG-bak gaf hierop het juiste antwoord.

Daan van den Assem en Luuc Duijm

Auto Stijl Ledig gewicht Hoogte Wielbasis Spoorbreedte

5 deurs Hatchback 1314 kg 1479 mm 2578 mm voor 1533 mm achter 1514 mm

powered by:

Sinds de eerste Golf op de markt is gebracht in 1974, is het een icoon geweest. Door de jaren heeft Volkswagen dit weten te behouden en rijdt ondertussen de zesde generatie op de weg. De sportieve uitvoering ervan, de VW Golf VI GTI, kan nu getest worden. De vraag is of er veel veranderd is sinds de Golf V GTI, en of Das Auto de wereld nog steeds op zijn kop kan zetten.

15

Simon Ster 42.3 | februari 2011

Geschiedenis In 1975 kwam Audi met de Audi 80GTE, waar Volkswagen een antwoord op moest geven. Dit gebeurde in hetzelfde jaar met de Scirocco GTI. De letters GTI stonden voor Gran-Turismo-Injection. Dankzij de Bosch K-Jetronic inspuiting, leverde de 1,6-liter motor destijds 110pk. Hiermee onderscheidde de GTI motor zich van de minder sterke motors met carburateurs. Een jaar later werd dezelfde motor in de Golf I gelepeld, waardoor dit een krachtige compacte auto werd voor dagelijks gebruik. Met slechts 810 kilo rijklaar gewicht zorgde dit voor een 0-100 acceleratie van 9,2 seconden.

De topsnelheid was 182 km/u. Deze prestaties maakte het de sportauto voor de gewone man.

De prestaties kwamen helaas wel met een prijs. Om tot al het vermogen van de GTI-motor te kunnen beschikken moest er SUPER 98 getankt worden. Het alternatief was om de ontsteking anders af te stellen, waardoor je EURO 95 kon tanken. Dit had als nadeel dat er vermogen ingeleverd moest worden. Voor modeljaar 1983 werd de cilinderinhoud opgeboord tot 1800cc, wat zorgde voor een toename van het vermogen tot 112pk. Dit resulteerde in een lichte toename in prestaties (topsnelheid 190km/u, 0-100 km/u in 9,0 seconden).

Het oorspronkelijke idee van Volkswagen was om slechts 5000 exemplaren van de Golf GTI te verkopen zodat het een exclusief model bleef, maar de vraag overtrof alle verwachtingen. De productie startte in juni 1976, maar in 1977 waren er alleen al in Duitsland 21836 GTI’s geregistreerd. Van 1976 tot 1987 zijn er in Duitsland in totaal 270504 Volkswagen GTI’s op de weg gebracht. Dit is inclusief het Golf II GTI model, dat vanaf 1983 werd verkocht.

powered by:

In van de loop de tijd werd het hele GTI concept steeds meer uitgedund. De opvallende rode strepen op de grille verdwenen, wat de GTI juist exclusief maakte. De motor was in de Golf III te bestellen in combinatie met een vier-traps automaat en ook kwam er een dieseluitvoering voor de GTI. Bij de vierde generatie Golfs was het verschil tussen een GTI en een gewone uitvoering niet meer te zien. Er bestond zowel een diesel- als benzinemotor die beiden de GTI badge droegen voorop de grille en achterop de auto waarmee ze zich onderscheiden van de gewone Golf.

Deze trend van uitdunning is met de komst van de Golf V veranderd. Voor dit GTImodel was er slechts één motor beschikbaar en dat was de GTI-motor. Ook kwamen de rode strepen in de grille weer terug waarmee de auto optisch onderscheid maakte van zijn geciviliseerde broertjes. De andere optische aanpassingen waren de kleine spoiler op het dak, de vlakke onderkant aan het stuurwiel, de geruite stoelen (wat ook in de eerste GTI zat), honingraat grille en de nieuwe GTI velgen. Het oude GTI idee is sinds de Golf V weer helemaal terug!

16

Techniek De Volkswagen Mark VI GTI is het nieuwe technische hoogstandje dat in 2010 door Volkswagen op de markt is gebracht, hierin onderscheid de nieuwste GTI zich van de Golf V GTI. Naast de gebruikelijke systemen zoals ABS en ESP, is deze luxe uitgeruste zesde generatie de trotse bezitter van de volgende technieken: Het ACC systeem maakt het mogelijk voor de bestuurder om de stand van het onderstel te veranderen, de pneumatisch variabele dempers kunnen van sterkte veranderen. Bij de normal-mode zullen de bochten netjes gemaakt kunnen worden, maar wil je zorgen dat de auto niet teveel rolt bij een snelle bocht is de sportstand de perfecte oplossing. Mocht je grootvader even later naast je zitten om een zondagsritje te maken, is de comfort-mode de ideale uitkomst.

De DSG versnellingsbak die nu zijn debuut maakt in de VW Golf VI GTI maakt eigenlijk gebruik van twee versnellingsbakken: ĂŠĂŠn voor de even en de ander voor de oneven versnellingen. Dit maakt het schakelen veel sneller. Er hoeft namelijk geen versnelling gekozen te worden, maar juist de ene of de andere koppeling, en dit gebeurt elektronisch. Tijdens het wegrijden, rijd je in de eerste versnelling van de eerste koppeling, terwijl de tweede al synchroon meedraait, zodat er onder belasting kan worden geschakeld. Een koppelingspedaal is dus onnodig. Door deze versnellingsbak kan dus zeer snel geschakeld worden, een kleine vergelijking; de Ferrari 430 Scuderia heeft 60ms nodig om op te schakelen, de geteste VW Golf VI GTI heeft maar 8ms nodig!

powered by:

Motor Naam Cylinders/kleppen Cylinderinhoud Max. vermogen/toerental Max. koppel/toerental Compressieverhouding Verbruik

2.0 TSI GTI 4/16 1984 cm3 210/5300 280/1700 10,3:1 7,14 L/100km

Een ander hoogstandje is het XDS elektronisch sperdifferentieel, dat remkracht op afzonderlijke wielen kan plaatsen om zo de tractie op de weg beter te verdelen.

Het is een aanvulling op het ESP systeem, dat zelf situaties herkent. Tijdens een bocht zal bijvoorbeeld het binnenste wiel sneller slippen vanwege verminderde grip, waar het XDS systeem dan op inspeelt door een gerichte remingreep.

Ook aan veiligheid is gedacht. Met zijn zeven airbags en de vijf sterren beoordeling na de NCAP crashtest, kun je met deze auto best een stootje hebben.

Rij impressie Als petjes zitten we in de auto, vol van spanning en adrenaline wachtend totdat het stoplicht op groen springt. De groene pracht schijnt en het gaspedaal wordt ingetrapt. Kleuren vervagen en alles wordt de vergetelheid in geslingerd door de snelheid en de acceleratie. Zonder moeite schakelt de DSG bak naar hogere versnellingen: je hoofd krijgt mijn hoofd niet eens de tijd om zijn plek boven het lichaam terug te vinden.

Dit gaat zo bij vrijwel elk stoplicht omdat het een ware sensatie is om zo vlot de snelheidslimiet te overschrijden. Het verschil tussen de sportieve settings en de gewone stand van de DSG versnellingsbak is goed te merken; synchronisatie en het op toeren brengen van de motor gaat bij de sportieve stand veel sneller, en vrijwel onmerkbaar. Wanneer gekozen wordt voor de sportstand, schakelt de versnellingsbak gelijk naar een versnelling lager, alsof de auto weet dat je iets idioots gaat doen. Het normaal gesproken zuinige verbruik wordt dan ook wat minder zuinig, maar dat moet je ervoor over hebben.

17

Simon Ster 42.3 | februari 2011

Niet alleen is de auto snel op het rechte stuk, er is ook de mogelijkheid om met belachelijke snelheden de rotonde op te draaien en de auto om proberen te rollen.

Gelukkig kicken dan de ESP en XDS systemen in, die samen met het onderstel in sport-mode een verbazingwekkend stabiel gevoel geven tijdens het bochtenwerk. Ook is de feedback van het stuur beter wanneer de ACC in sport-mode staat, het maakt het sturen iets zwaarder zodat je precies voelt wat de wielen doen.

Rijprestaties Aandrijving Remmen voor Remmen achter Topsnelheid 0-100km/h tijd

Voorwielaandrijving Geventileerde schijven, 288 mm Schijven, 255 mm 238 km/h 6,9 s (6,9 s getest)

powered by:

Rustig rijden is echter ook mogelijk, het verbruik van 1:14 dat door de fabriek is opgegeven is dan goed haalbaar, de auto schakelt zelfs bij 80km/h over naar de 6e versnelling om zijn dorst te lessen. Het schakelen van de DSG bak klinkt nu als muziek in de oren, de overgang tussen de verschillende koppelingen is nu te horen door een bescheiden plofje, dat gevolgd wordt door een wat zwaarder gebrul met melodisch accent. Nu is ook het moment om te letten op details, zoals gebruikelijk in de GTI modellen zijn de stoelen bekleed met een ruitjesmotief, waardoor heel even een oubollige gedachte omhoog drijft. Het enige dat de lach op je gezicht zou kunnen verminderen zijn de vrij standaard knopjes, ook de aan-/uitknop van de radio die verwerkt is in de volumeknop. Glanzende sierlijnen en mooi weggewerkte vakjes en knopjes maken dat echter weer helemaal goed. Ook is de simpliciteit van de auto als geheel een pluspunt. Genoeg knopjes en standen om mee te spelen en als je de auto naast je er even snel uit wil trekken, zijn ze zo gevonden.

Eindoordeel Na een halve dag gereden te hebben in de GTI, is duidelijk dat het een zeer pittige auto is. Als je er langer mee zou rijden, zou de acceleratie wel gaan wennen.

De auto is een stuk sneller dan de gewone Golf dus terugstappen is geen optie meer. Ook moet opgemerkt worden dat de wegligging fenomenaal is, zoals we gewend zijn van de vorige generatie GTI. Toch moet het gezegd worden; het blijft een Golf. Ook na het faceliften van de Golf V GTI blijft de auto saai ogen. De 4-cilinder motor van de nieuwste Golf GTI maakt in samenwerking met de elektronische systemen gehakt van de snelheidslimieten en is duidelijk een wolf in schaapskleren.

18

Een weg door de vorst

IJsbrekers

Koude winters zijn een plaag voor de scheepvaart. IJs bedekt zeeĂŤn, meren en rivieren, maar de mens wil toch varen, ongeacht wat de natuur hem oplegt. Het ijs moet wijken, gebroken of versnipperd, voor hovercrafts en schepen. Het ijs breekt op vele manieren.

Jules Frints IJsbreken in Nederland

Sleepboot breekt ijs op de Noordpool

Met de koude winter zijn ook in Nederland weer veelvuldig ijsbrekers ingezet. Om nog veilig het IJsselmeer over te varen, worden schepen voorgegaan door ijsbrekers. Rijkswaterstaat gebruikt hier vaak sleepboten voor, geen gespecialiseerde ijsbrekers, hoewel deze wel beschikbaar zijn. In Nederland zijn echter maar weinig echte ijsbrekers, omdat deze in tegenstelling tot sleepboten, niet het hele jaar door gebruikt kunnen worden.

Gebruik van sleepboten is economischer. De gebruikte sleepboten zijn bij de bouw al met een geschikte boeg uitgerust, en anders worden speciale constructies voor de boot geplaatst.

19

Simon Ster 42.3 | februari 2011

Hulp bij het breken

De eerste ijsbrekers: de kotsjen

Er zijn verschillende constructies die schepen en boten geschikt maken om ijs te breken. De bovenloper, of voorboeg, wordt voor de sleepboot geplaatst, en schuift als de boot vooruit gaat óp het ijs, waarna dit door de druk erop breekt. Eigenlijk is de voorboeg eenvoudigweg een extra, versterkte boeg. De onderloper, ook wel ijsploeg genoemd, schuift juist ónder het ijs, waarna dit breekt door de opwaartse kracht die ervoor zorgt dat de sleepboot drijft.

Zolang de mens naar de polen vaart, zijn er al tegen het ijs versterkte schepen. De eerste echte ijsbrekers waren Russisch en stammen uit de 11e eeuw. Deze schepen heetten kotsjen. Hoewel klein en van hout, waren de kotsjen de eerste ijsbrekers, met één of twee masten. Het schip was volledig aangedreven door de wind, aangezien er destijds nog geen andere geschikte opties waren. Kotsjen hadden ronde vormen onder de waterlijn om het gebroken ijs af te voeren. Door deze ronde vorm werd een kotsj, als deze door ijs ingesloten werd, langzaam omhoog gedrukt, zonder dat de romp daarbij beschadigde. De romp werd rond de waterlijn verstevigd met een extra romp van huiden en eikenof lariksenhout: de kotsa (ijspelsmantel). Later werd hiervoor natuurlijk ook metaal gebruikt.

Vlaamse voorzetboeg in 1987

Een bijzonder alternatief is de ‘Eisschredder’ van de firma Möbius uit Hamburg, een ijsversnipperaar. Dit is een ponton met daarop een draaiende trommel. Die trommel is 11 meter breed en 1 meter in doorsnee en voorzien van messen om het ijs in stukken te hakken.

Het ponton heeft geen eigen voortstuwing, en voor de trommel is 900 kW vermogen nodig als deze in bedrijf is. Dit bijzondere apparaat levert goed werk als het ijs niet al te dik is en schippers varen liever door water met versnipperd ijs dan door water met ijsschotsen.

Helaas is de eisschredder langzamer dan een gewone ijsbreker en daarbij erg duur. Om deze redenen is hij ook nauwelijks gebruikt.

17e eeuwse kotsj in een museum om Krasnoyarsk

Eisschredder in het Donaukanaal

De kotsjen waren vooral populair in de 15e en 16e eeuw. Er is bekend dat er jaren waren dat de Russische koopvaardijvloot wel 7400 kotsjen telde. Helaas vaardigde tsaar Peter de Grote in 1715 het bevel uit dat er alleen nog schepen gebouwd mochten worden die ook militair inzetbaar waren. De kotsj voldeed hier niet aan, waardoor het schip in onbruik raakte.

20

Hedendaags ijsbreken We weten nu hoe sleepboten ijs kunnen breken en waarmee de Russen het een paar honderd jaar geleden deden, maar hoe gaat het er tegenwoordig aan toe in ijsbrekerland? Hoe wordt dat ijs nu eigenlijk gebroken?

Daarvoor zijn verschillende methoden.

Het is natuurlijk mogelijk om een ijsbreker een weg door het ijs te laten banen, simpelweg door er met zijn versterkte romp tegen aan te beuken. Hoewel kleine ijsbrekers wel op deze wijze werken, is dit niet bepaald eenvoudig. Het kost zeer veel kracht om op deze manier door dik ijs heen te komen. Daarom wordt meestal een andere werkwijze gekozen.

De meeste ijsbrekers gooien hun gewicht in de strijd.

Dikker ijs is zo namelijk beter te breken. Het schip is dan zo ontworpen dat het op het ijs schuift, waardoor dit bezwijkt onder het gewicht van het schip. In principe is dit dus dezelfde methodiek als toegepast bij een bovenloper voor een sleepboot, maar een gespecialiseerd schip is natuurlijk een stuk beter toegespitst op zijn taak.

Bij het ijsbreken zelf moet men vanzelfsprekend ook rekening houden met een hoog brandstofverbruik, omdat er genoeg arbeid verricht moet worden om een zwaar schip het ijs op te stuwen.

Er is ook onderzoek naar het gebruik van een speciale gebogen boeg bij vrachtschepen, die onder het ijs inschuift en het zo breekt. Dit doet denken aan de ijsploeg voor sleepboten. Deze methode is wel begrensd tot vrij beperkte ijsdikten, en wordt dan ook alleen toegepast in situaties met niet al te dik ijs.

Hoog brandstofverbruik? Ga nucleair!

Aangezien ijsbrekers een grote hoeveelheid vermogen verlangen, is het niet vreemd dat de mens een nucleaire variant heeft ontwikkeld. Bij dit type ijsbreker wordt het vermogen om de schroef aan te drijven geleverd door kernreactoren aan boord. In 1957 produceerde de Sovjet-Unie de eerste nucleaire ijsbreker Lenin, met in eerste instantie drie OK-150-reactoren. Na enkele incidenten werden deze in 1970 vervangen door twee OK-900-reactoren, de opvolgers van de OK-150. In 1989 ging de Lenin met pensioen, toen de romp versleten was door het schurende ijs.

Om zijn werk goed uit te kunnen voeren, moet een ijsbreker een bepaalde bouw hebben. Van belang is uiteraard, dat het schip zwaar is, anders wordt het lastig een dikke laag ijs met zijn gewicht te breken. Verder moet de romp robuust zijn, om weerstand te bieden tegen de klappen die het ijs kan uitdelen. Om op het ijs te schuiven, is de romp rond van vorm, waardoor het schip beter het ijs op gestuwd kan worden. Verder beschermt de vorm van de romp ook roer en schroef.

Deze ronde vorm heeft echter ook een belangrijk nadeel: een ijsbreker rolt meer heen en weer. Daarbij maakt het feit dat de boeg niet scherp is, dat een ijsbreker slecht door de golven snijdt. Door dit alles zijn ijsbrekers minder stabiel in open water en verbruiken ze veel brandstof.

Lenin, de eerste atoomijsbreker

Na de Lenin bouwde de Sovjet-Unie, en later Rusland, nog negen nucleaire ijsbrekers. Hiervan is er ĂŠĂŠn eigenlijk een containerschip met versterkte romp, geschikt om ijs te breken. Van de in totaal tien gebouwde atoomijsbrekers zijn er inmiddels drie niet meer in gebruik.

21

Simon Ster 42.3 | februari 2011

Nucleaire ijsbreker Yamal

Nucleaire ijsbrekers worden voornamelijk gebruikt voor het vrijhouden van de Noordoostelijke Doorvaart, de zeeroute ten noorden van Rusland. Van de zeven operationele atoomijsbrekers worden er twee ingezet op Siberische rivieren. De vijf anderen zijn bedoeld voor gebruik op zee.

De hovercraft: een bijzonder alternatief Tot slot een buitencategorie binnen de ijsbrekers, die het noemen zeker waard is: de hovercraft. Wie dacht dat alle ijsbrekers schepen waren, had het mis! Ook hovercrafts worden ingezet om vaarwater ijsvrij te maken, onder andere door de Canadese kustwacht.

De Canadese kustwacht heeft de beschikking over vijf hovercrafts, waarvan er drie veelvuldig voor ijsbreken ingezet worden.

Een van de voordelen van een hovercraft ten opzichte van een ijsbrekend schip, is dat een hovercraft ook op lastig te bereiken plaatsen kan werken. Zo kan een hovercraft zich ook over ondiepe wateren verplaatsen.

Het andere grote voordeel dat een hovercraft heeft, is de snelheid waarmee ijs gebroken wordt. Hovercrafts breken ijs door druk op te bouwen tussen zichzelf en het ijs, waardoor het ijs knapt. Omdat er geen contact is tussen het gebroken ijs en de romp kunnen hovercrafts weer rap verder bewegen.

Helaas kent ook de hovercraft dat grote nadeel dat elke ijsbreker kent: een hoog energieverbruik. Ja, ijsbreken is een kostbaar klusje.

Eigenlijk is het allemaal hetzelfde‌ Sinds de kotsj is er voor de gewone ijsbreker eigenlijk maar weinig veranderd. De ronde, verstevigde romp is nog zeker niet achterhaald, hoewel er vele bijzondere nieuwe methoden zijn ontwikkeld. Toch zijn eisshredders en hovercrafts niet de voornaamste nieuwigheden. De grootste invloed komt uit de hoek van de nieuwe krachtbronnen, want ijsbreken blijft vooral een energieslurpende klus.

CCGH Waban-Aki, hovercraft van de Canadese kustwacht

22

Biocomputers

Vliegende rattenhersenen en zelfreproducerende computers

We zitten dan wel met BMT in hetzelfde gebouw, maar wat voor praktische dingen doen ze eigenlijk? Werktuigbouwers beunen dingen met staal en fietsen, duidelijk genoeg, maar wat voeren onze buren eigenlijk allemaal uit? Ik heb geen idee. Waar ze zich van mij wel mee bezig mogen houden is nanobiotechnologie, want dat is best een tof onderwerp.

Anthom van Rijn Nanobiotechnologie houdt zich, onder andere, bezig met het ontwikkelen van biocomputers. Toen ik voor het eerst informatie over biocomputers las, was ik een beetje teleurgesteld, daarover later meer. Na enig inlezen in het onderwerp ben ik het wel gaan waarderen.

Een biocomputer bestaat uit een enkele cel. Aan de hand van wat je die cel aandoet, verandert er iets. Door die reactie weer af te lezen heb je ‘een berekening gedaan’. Dit is natuurlijk wat minder spectaculair dan een stukje van je arm in een horloge veranderen, maar daar moet wel bij gedacht worden dat de hele tak van sport nog maar een jaar of twintig bestaat. Er is nog genoeg ruimte voor vooruitgang.

23

Simon Ster 42.3 | februari 2011

Biocomputers van vandaag Biocomputers worden heden ten dage onderverdeeld in een paar categorieën. Uit deze categorieën geef ik de biomechanische computer de minste kans. Deze biocomputer bestaat uit een cel waarvan onderdelen van vorm veranderen onder bepaalde omstandigheden. Volgens mij is het bepalen van de vorm van een onderdeel van een cel dat daar ergens in het cytoplasma dobbert een stuk gecompliceerder dan gewoon de berekening op de conventionele manier uitvoeren.

Een wat interessantere kandidaat is de bio-elektrische computer. Deze cellen zijn zodanig aangepast dat hun elektrische geleidbaarheid door specifieke omstandigheden verandert. De parallel tussen een bio-elektrische computer en een transistor ligt voor de hand en van transistors weten we dat ze nuttig zijn. Levende cellen zijn een stukje groter dan de transistors van vandaag de dag, maar het idee heeft potentie.

Een ander idee is om de biocomputers zichzelf te laten vermeerderen. Bijna elke cel kan zichzelf vermeerderen met behulp van een paar bouwstoffen. Door het DNA van een dergelijke cel te veranderen zodat hij biocomputers gaat produceren, kan redelijk kosteneffectief een petrischaaltje vol computers gekweekt worden. Op dit moment blijft het echter nog bij moeizaam gemodificeerde gistcellen.

De spannendste biocomputer lijkt mij toch de biochemische computer. In zo’n beetje elke levende cel spelen zich honderden chemische evenwichtsreacties tegelijkertijd af. Door hier slim gebruik van te maken kan een cel zo aangepast worden dat hij meerdere ‘berekeningen’ achter elkaar doet. Wanneer deze biochemische computer aan een aantal anderen wordt geschakeld, kunnen complexere handelingen, zoals berekeningen in de normale zin van het woord, uitgevoerd worden.

Hoewel nanobiotechnologie een snel groeiende sector is en er geweldige vooruitgang wordt geboekt, spreken de resultaten tot nu toe nog niet echt tot de verbeelding. Gelukkig hebben we daar de nanobiotechnologen zelf voor. Zij zien eindeloze mogelijkheden voor biocomputers in de toekomst.

Eigenlijk geen biocomputers

Biocomputers van morgen Zo zouden biocomputers chemische processen in de gaten kunnen houden. Een paar biocomputers in een reactorvat en het geheel wordt stabieler. De biocomputers zouden als smart-drugs ingezet kunnen worden die op bepaalde omgevingen in het lichaam reageren.

Als ze bijvoorbeeld in de buurt van een wondje komen kunnen ze extra bouwstoffen afgeven die de genezing versnellen. Als ze in de buurt van een gezwel of ziektekiem komen zouden ze de boosdoener aan kunnen vallen met hun arsenaal chemische wapens. Het verhaal klinkt een beetje hetzelfde als wat je over nanobots hoort, met het voordeel van biocomputers dat ze van lichaamseigen stoffen gemaakt kunnen worden.

Terugkomend op mijn initiële interesse in biocomputers; deze werd door twee dingen gewekt. De eerste was een aflevering van Better Off Ted waarin de biocomputer van Veridian Dynamics een stressaanval kreeg. In die show werd een biocomputer voorgesteld als een gigantische stalen doos met bubbelende groene vloeistoffen in glazen buizen met interessante vormen, knipperende lampjes, een controle paneel en hersenen aan draadjes. Ontdekken dat de term in werkelijkheid voor gemodificeerde eencelligen wordt gebruikt was dus een beetje teleurstellend.

Wel op werkelijkheid gebaseerd was het artikel dat ik las over rattenhersenen die een vliegtuig in een flight simulator door woest weer en over bergtoppen veilig aan de grond konden zetten. De hersens van de rat waren eerst ‘uit de knoop gehaald’, vervolgens zijn ze in een petrischaaltje met een voedingsbodem en een stel elektrodes gelegd. Sommige van die elektroden gaven de output die de simulator ook gaf en andere waren beschikbaar om input te leveren.

24

Zodra de simulator aan werd gezet begonnen de hersencellen zich te ordenen en verbindingen aan te maken. Elke keer als het vliegtuig crashte begon het spel opnieuw en na een heleboel crashes begonnen de hersencellen het virtuele vliegtuig te beïnvloeden. Uiteindelijk leerden de hersencellen hoe ze het vliegtuig in de lucht moesten houden. Toen konden de wetenschappers die aan het project werkte wat extra uitdagingen introduceren. Dat de rattenhersenen uiteindelijk veilig over bergen heen konden vliegen betekent waarschijnlijk dat ze er ook heel vaak tegenaan zijn gevlogen. Ook al valt dit technisch gezien niet onder biocomputers, dit kleine begin spreekt nu al geweldig tot de verbeelding.

Mind over matter Een ander onderzoeksteam heeft hersencellen de controle gegeven over een simpel voertuigje, uitgerust met afstandsensors. Wat dit karretje momenteel doet is niet tegen de muur aanrijden. Dat is niet zo heel bijzonder, dat had een beetje programmeur ook wel in kunnen stellen, maar bied wel perspectief. Geven wij onze kinderen later een miniatuur raceauto met rattenhersencellen als ze om een huisdier vragen? Ratten hebben, zolang ze hun eigen hersenen nog hebben, een eigen persoonlijkheid. Zou het raceautootje je ’s morgens komen begroeten als het je van de trap hoort komen?

Brain art

breide lijsten van interpretaties en daar resultaten aan verbinden, maar dan wel heel snel. Dit komt door de wiskundige aard van een computer, hij kent alleen ‘is gelijk aan…’ of ‘is niet gelijk aan…’. ‘Ongeveer gelijk aan…’ is een tolerantie die uit de natuur komt zodat het organisme een imperfectie ziet als variatie op hetzelfde concept, in plaats van iets totaal nieuws. Alleen die variatie onthouden is veel minder werk dan een compleet nieuw concept onthouden. Op deze manier kan het organisme gemakkelijker op nieuwe situaties reageren: het reageert hetzelfde als in een ‘vergelijkbare’ situatie en blijft daardoor langer in leven, zie daar: evolutie.

Deze eigenschap van hersenen biedt ontzettend veel mogelijkheden. Van beveiliging tot spraakherkenning.

Het is dan ook te begrijpen dat wetenschappers uit proberen te vogelen hoe het brein überhaupt werkt.

Een computer die als een levend organisme kan denken, zou zeker een Nobel prijs waard zijn. Ik betwijfel of het maken van een rattenhersenenbiocomputer echt zo gemakkelijk is als een bult hersencellen aan een stel elektrodes leggen. Anders kan het zijn dat het in stand houden van het neurale netwerkje erg lastig is. Als dit allebei niet waar is, hoop ik dat er binnenkort min of meer levende, intelligente apparaten op de markt komen.

Voertuig gestuurd door rattenhersenen

De wetenschappers die dit soort onderzoeken uitvoeren zeggen dat ze het niet doen omdat ze graag piloten en taxichauffeurs willen vervangen, maar omdat ze het leerproces beter willen begrijpen. Computers van nu hebben grote moeite met het zelfstandig interpreteren van gegevens. Een fotocamera die je gezicht herkent of een machine die je handmatig geschreven postcode toch kan lezen. Dat is ongeveer het beste wat een computer kan: de input vergelijken met uitge-

Of je nu je huis wilt beveiligen door het 24 uur per dag door rattenhersenen in de gaten te laten houden, of je preventief een spuitje wilt krijgen om wondjes sneller te laten genezen. Misschien wil je een huisdier dat niet uitgelaten, verschoond of gevoerd hoeft te worden of ben je het beu om je horloge te vergeten en wil je er eentje in je pols hebben. Welke van deze wensen je ook hebt, je zult nog even moeten wachten want het is er gewoon nog niet. Zeg BMT’ers, moeten jullie daar niet eens wat aan gaan doen?

25

Excursie Bekeart

Simon Ster 42.3 | februari 2011

Een pak van staal

Het hart van elke werktuigbouwer gaat sneller kloppen van staal.

Dat maakt de metaaldraadfabrikant Bekaert één groot werktuigbouwkundig speelparadijs. Naast de rondleiding werd ook de werktuigbouwkundige kennis getest met een case.

Mike Hu Na bijna drie uur reizen komen we aan in Zuid-West België. Eerst denken we op het verkeerde adres te zijn aangekomen, want het onthaalcentrum van Bekaert ziet eruit als een klassiek universiteitsgebouw. Binnen krijgen we een rondleiding door de showroom. In deze futuristische ruimte zien we alle producten die Bekaert op dit moment maakt. Werkelijk alles wat je met metaaldraad kan maken, zie je er: hekken, liftkabels, metaaldraad voor beha’s, maar het belangrijkste product is metaaldraad voor in autobanden. Een kwart van de autobanden is gemaakt met metaaldraad van Bekaert, met in totaal 25 kilo per auto.

De meest ingewikkelde kabels gaan naar boorplatformen en voor de bouw is een heel nieuw soort materiaal ontwikkeld. Dit bestaat uit kleine metaaldraadjes die zich tijdens het gietproces van het beton verspreiden over de constructie. Dit is net zo sterk als conventionele bewapening. Je kunt je voorstellen dat dit de Kabel voor boorplatform bouwsnelheid bevordert en het aantal manuren terugdringt. Het mooiste product dat door Bekaert gemaakt wordt, is staaldraad van enkele micron. Hier wordt namelijk staalstof van geweven die aanvoelt als gewone stof. De excursiegangers dromen al gelijk van een driedelig brasbestendig pak van staal, maar worden vervolgens wakker geschud door de prijs: meer dan €500,- per vierkante meter.

Na een uitstekende lunch geserveerd op Bekaertservies, vertrekken we naar de plant. Hier krijgen we een algemene presentatie over het bedrijf, waarna de case wordt uitgelegd. De groep wordt verdeeld in ‘Team Mike’ en ‘Team Stefan’ en de strijd kan beginnen. De opdracht is het ontwerpen van een systeem dat metaaldraad met een kleine diameter

kan opwinden met een constante kracht. Hierbij moet rekening gehouden worden met het vervormen van de spoel, de plaatsing van de motor en vele andere factoren. De teams gaan hard aan het werk want de winnaar krijgt een anderhalve liter fles champagne.

Na de presentatie van de ontwerpen worden de teams nog even in spanning gehouden. Eerst volgt er een rondleiding over de plant waar de mogelijke oplossingen staan. Hier worden nieuwe ontwerpen van machines getest, hoogwaardige onderdelen gefreesd en er wordt onderzoek gedaan. De gids noemt het zelf een werktuigbouwkundig speelparadijs. Vervolgens komen we aan bij een sectie waar je niet zomaar naar binnen mag. Hier worden tests gedaan met spindels die op hun maximum aantal toeren draaien. Eens in de zoveel tijd ontploft er zo’n schijf en daarom worden de tests in een diepe put gedaan.

Tot slot wordt de winnaar van de case bekend gemaakt. Na veel discussie wordt het een gelijk spel.

De anderhalve liter fles champagne moet helaas gedeeld worden, maar dat maakt de terugreis wel een stuk leuker.

Staalstof

26

Bachelor Eindproject

Voor de veranderingen in de organisatie

Het Bachelor Eindproject, of BEP, is een afsluiting van de bachelor. Het is een project waar je negen studiepunten voor krijgt en dus 252 uur over mag doen. Niet veel studenten hebben hun BEP op tijd afgerond, wat waarschijnlijk gedeeltelijk te wijten is aan de planning van de studenten en gedeeltelijk aan de opdrachten. Binnenkort zijn er nieuwe regels en moet iedereen het project binnen twee kwartielen afronden. Hier zijn twee studenten die vertellen over hun BEP.

Systems Engineering MRI-afdelingen in ziekenhuizen

In het eerste semester van dit collegejaar heb ik mijn Bachelor Eindproject (BEP) gedaan bij de sectie Systems Engineering. Na een ingenieuze verdeling van de vijf beschikbare projecten waarbij werd gepoogd iedereen min of meer tevreden te stellen, kreeg ik de opdracht die ik het liefste wilde doen. Het project heette voluit Patient flow modeling of radiology departments of hospitals. Ik begrijp dat deze omschrijving niet direct bij iedereen een lichtje zal doen branden, daarom zal ik dit even verder toelichten. ..

De meeste ziekenhuizen hebben een aparte afdeling voor MRI-scans, met een eigen balie en kleedhokjes. Philips doet onderzoek naar de stroom van patiënten door zulke afdelingen om haar klanten (ziekenhuizen) te helpen de gekochte scanners optimaal te gebruiken. Door een van mijn begeleiders, Giorgio, was al een Chi-model gemaakt van de doorsnee afdeling. Mijn specifieke opdracht was om dit model verder te verfijnen door rekening te houden met het soort onderzoek waar de patient voor naar het ziekenhuis komt.

geïntegreerd, zodat het nu mogelijk is om een simulatie uit te voeren met een rooster van patiënten zoals dat in ziekenhuizen gebruikt wordt, om te zien wat het effect zal zijn op de utilisatie van de dure machines, het aantal patiënten dat onderzocht kan worden en de tijd die patiënten in het ziekenhuis doorbrengen. Ziekenhuizen kunnen dan uiteindelijk, gebaseerd op de specifieke patiënt, bepalen hoeveel tijd deze waarschijnlijk in de scanner nodig zal hebben en daarmee hun roosters optimaliseren door de ingeroosterde tijd voor elke patiënt af te stemmen op het soort onderzoek dat deze moet ondergaan.

Patienten kunnen in groepen worden verdeeld op basis van het lichaamsdeel dat ze laten onderzoeken (bijvoorbeeld hersenen) of op basis van het soort onderzoek (standaard hersenscan, scan van een hersentumor, etcetera). De eerste methode is vrij algemeen terwijl de tweede gedetailleerder is. Ik heb een erg groot bestand aangeleverd gekregen met daarin gegevens over de tijd die scans van patiënten in een ziekenhuis bij Utrecht duurden. Deze heb ik gebruikt om voor elk lichaamsdeel en soort onderzoek een kansverdeling te vinden van de tijd die een patiënt nodig zal hebben in de scanner. Al deze verdelingen zijn in het model

In december heb ik mijn presentatie gegeven, waarvoor ik een 8,5 kreeg. Voor het totale project heb ik uiteindelijk een 9 gekregen, waar ik uiteraard zeer tevreden mee was. Mijn begeleider zei daarbij dat dit punt deels zo hoog is omdat ik netjes op tijd klaar was met het project. Op een gegeven moment moet je nu eenmaal stoppen met je onderzoek, ook al ben je nog niet zo ver gegaan als je graag had gewild, en presenteren wat je al wel hebt bereikt. Dit is zeker iets om te onthouden als je je BEP nog moet doen. Om op tijd klaar te zijn heb ik wel gedurende 11 weken ongeveer 30 uur per week aan het project gewerkt.

In het begin van het project ben ik veel tijd kwijt geweest met het opfrissen van mijn kennis van de programmeertaal Chi en het bekend worden met de complexiteit en randvoorwaarden van de opdracht. Achteraf gezien had ik veel dingen sneller en gemakkelijker kunnen doen, maar dit leerproces is natuurlijk ook gewoon een van de doelen van het BEP. Wat me tegenviel was dat het soms erg veel tijd kostte om data te verwerken.

Bram Berkien

27

Simon Ster 42.3 | februari 2011

Mechanics of Materials Crack propagation

Bij bewerkingen van materialen waarbij het materiaal scheurt, zoals bij ponsen, ontstaan bramen. Wanneer je het scheurgedrag van het materiaal modelleert, kun je beter voorspellen waar bramen ontstaan en belangrijker: hoe je kunt voorkomen dat er bramen komen. Daarom maak ik in mijn Bachelor Eindproject een eerste stap in het modelleren van een scheur in een proefstuk.

Door een computerprogramma, TetGen, wordt het proefstuk in elementen verdeeld. De knooppunten en elementen die zo ontstaan, worden opgeslagen in grote matrices. Ik heb een programma in Matlab geschreven dat deze matrices manipuleert en zo de elementen kan splitsen en een scheuroppervlak toe kan voegen aan de geometrie. Op die manier kan de scheur gemodelleerd worden.

Dit gaat dan om een rechte scheur die door een vector wordt weergegeven. Het programma kan meerdere keren achter elkaar gebruikt worden waardoor ook een kronkelige scheur, bestaande uit meerdere rechte stukken, gemodelleerd kan worden.

Ik was geen held met Matlab en dat was juist de reden om voor dit project te kiezen: ik wilde er graag goed in worden.

Het was lastig om te beginnen met programmeren vanaf

blanco. Het duurde dan ook even voor ik iets in de m-file had staan, maar het motiveerde om te zien dat dat kleine stukje programma al doet wat je wilt. Echter, hoe verder je in het programma komt, hoe moeilijker het wordt een klein foutje te ontdekken. Het is ook niet eenvoudig om algemeen te blijven denken. Ik werk namelijk steeds met hetzelfde rechthoekige blok materiaal, maar het programma moet natuurlijk ook voor andere geometrieĂŤn werken.

Nu ben ik bijna een jaar bezig met mijn Bachelor Eindproject en ik heb het bijna af. Eigenlijk ben ik alleen nog bezig met mijn verslag. Daarom kan ik ook een mooi plaatje van het resultaat laten zien in dit artikel.

De reden dat ik zo lang bezig ben, is dat ik in het bestuur van de studievereniging ben gegaan. Ik heb mijn prioriteiten ergens anders gelegd en het werken aan mijn BEP steeds uitgesteld. Na een lange tijd programmeren wordt het saai en dan is het gemakkelijk om dat als eerste op te schuiven. Toch had ik achteraf gezien ook voor dit project gekozen, omdat ik mijn doel wel bereikt heb: ik ben nu beter met Matlab geworden en weet beter hoe en waar ik het juiste commando moet vinden voor wat ik voor elkaar wil krijgen.

Sandra Kleinendorst

De simulatie van een scheur in het proefstuk

28

Kunstmatige intelligentie

De toekomst van robotica

Binnen de faculteit neemt het aantal onderzoeken aan robotica steeds verder toe. Dit blijkt uit het feit dat naast de Turtle van Tech United en de TUlip van Team Eindroid ook de zorgrobot AMIGO van het RoboEarth project tot leven is geroepen. Al dit onderzoek is niet voor niets: het goed laten functioneren van deze robots is namelijk niet eenvoudig omdat robots helaas geen hersens hebben.

Victor Dolk Mens vs. Computer De actuatoren van de robots worden aangestuurd door computers. Een computer is goed in het uitvoeren van taken waar een mens heel slecht in is, zoals het vlot uitvoeren van ingewikkelde berekeningen. Het is echter lastig voor een computer om bijvoorbeeld een robot te laten lopen, praten en zien, dingen die voor mensen bijna vanzelfsprekend gaan. Dit heeft ermee te maken dat mensen over het algemeen intelligent zijn en computers niet.

Alleen al bij het kijken door onze ogen, werken onze hersenen om alle data die binnenkomt te verwerken.

Hierdoor kunnen we objecten herkennen, van elkaar onderscheiden of aan elkaar relateren. Websites zoals Facebook en Gmail gebruiken daarom woordverificatie om een mens van een computer te kunnen onderscheiden. De gebruiker wordt dan gevraagd om moeilijk leesbare tekens van een bepaalde afbeelding over te typen. Er wordt dus gevraagd om deze tekens te relateren aan letters uit het alfabet. Een mens is ook in staat onvolledige of onjuiste data op een juiste manier te interpreteren. Dit blijkt wel uit de volgende zin. Odankns het giebruk van oebnsatnade wroeodn is dzee zin leasebar gvebeeln.

29

Simon Ster 42.3 | februari 2011

Nice, but what’s the problem?

De Turtle, TUlip en de AMIGO moeten kunnen presteren in een dynamische omgeving. Er wordt dus naar gestreefd de robots zo te programmeren dat ze in staat zijn hun gedrag aan de omgeving aan te passen. In de toekomst zullen bijvoorbeeld de voetbalrobots hun strategie moeten kunnen aanpassen op die van de tegenstander en zal de zorgrobot gezichten moeten kunnen herkennen en deze kunnen koppelen aan de persoonlijke wensen van de patiënten.

Naast de dynamische omgeving vormen complexe taken, zoals het dribbelen met een bal, vaak ook een probleem. Al is de omgeving statisch, dan is het bepalen van de optimale aansturing om met een bal te kunnen dribbelen nog steeds een lastig karwei. Onder andere om deze twee redenen is het gebruik van leeralgoritmes aantrekkelijk.

Leren Ruwweg worden er drie vormen van leren van elkaar onderscheiden: supervised learning, unsupervised learing en reinforcement learning. Onder supervised learning vallen situaties waarbij een gewenst gedrag wordt voorgedaan en overgenomen. Dit is dus te vergelijken met een docent die een som voordoet met de hoop dat de studenten het vervolgens na kunnen doen. Bij supervised learning wordt dus aan de hand van voorbeeldgedrag en correctie een afbeelding van de input naar de gewenste output geconstrueerd. Voor deze vorm van leren moeten dus voorbeelden bestaan van de gewenste output.

Intelligentie Maar wat is nou precies intelligentie, waar komt het vandaan en kunnen we computers niet zo programmeren dat ze zich intelligent gaan gedragen? De wetenschap van kunstmatige intelligentie houdt zich bezig met deze vragen. Een bekende definitie van intelligentie is die van Alan Turing: “Een computer kan pas intelligent genoemd worden als het een mens zou kunnen laten geloven dat het een mens is in plaats van een machine.” Sinds de uitvinding van de computer is men al bezig met het bedenken van algoritmes om een computer intelligent gedrag te laten vertonen. Dankzij de toenemende rekenkracht van de computer is ook op het gebied van kunstmatige intelligentie steeds meer mogelijk.

30

Unsupervised learning kijkt alleen maar naar input.

Deze vorm van leren gaat over het vinden van de juiste manier om dingen waar te nemen door verschillende inputs aan elkaar te relateren. Het kunnen clusteren en organiseren van input data is bijvoorbeeld van belang bij gezichtherkenning of efficiënte data opslag. Een mens is in staat belangrijke dingen te onthouden en onbelangrijke dingen te vergeten. De dingen die we onthouden, slaan we niet op één plek op in ons brein maar diffuus. Hierdoor zijn we in staat dingen sneller te herkennen. Onder unsupervised learning valt ook het leren dimensies in te schatten, wat voor een voetbal robot van pas kan komen als hij een pass van de tegenstander wil onderscheppen.

Reinforcement learning is leren aan de hand van straffen en beloningen. Op deze manier leren we fietsen.

Het trappen en in evenwicht blijven is regeltechnisch gezien een vrij ingewikkeld proces. Door te leren door vallen en opstaan, lukt het ons toch om te kunnen fietsen. Dit is dus typisch een geval waarbij het precieze gewenste gedrag complex is: het is moeilijk om te zeggen welke spier we nou op welk moment moeten aanspannen om niet uit balans te raken. Het doel is echter wel duidelijk: vooruitkomen zonder te vallen.

Het grote verschil met supervised learning is dat reinforcement learning zijn gedrag evalueert in plaats van corrigeert, door te kijken welke gedrag uiteindelijk de meeste beloningen en/of de minste straffen oplevert.

Een probleem binnen RoboCup dat met reinforcement learning opgelost kan worden, is ook het onderscheppen van een pass van de tegenstander. Hierbij is uiteraard van belang dat de robot zo snel mogelijk naar de bal toe gaat. Echter is het lastig om de bal dusdanig te benaderen dat je er meteen mee verder kan spelen.

Door bijvoorbeeld strafpunten te geven voor de tijd en pluspunten voor het juist onderscheppen van de bal, kan de beste weg naar de bal gevonden worden. Helaas klinkt dit gemakkelijker dan het in werkelijkheid is. Er moeten namelijk veel variabelen meegenomen worden en dit verhoogt het aantal trials dat nodig is om het gewenste gedrag te leren exponentieel.

Neurale netwerken Voor het realiseren van deze drie vormen van leren zijn verschillende methodes en algoritmes bedacht. Een veel gebruikte methode is het gebruik van artificiële neurale netwerken. Het principe van een neuraal netwerk is gebaseerd op ons zenuwstelsel. Het idee is dat uit enkele simpele elementen, namelijk knooppunten en verbindingen, een complex systeem gevormd kan worden. Het systeem is complex omdat het gedrag van het gehele systeem niet verklaard kan worden aan de hand van het afzonderlijke gedrag van zijn elementen (de knooppunten en verbindingen). Deze verbindingen hebben als het ware weegfactoren die bepalen hoe sterk de informatie door de verbinding heen komt. Met behulp van relatief eenvoudige algoritmes kunnen de weegfactoren zo aangepast worden dat een bepaalde input een gewenste output geeft. Dit is een voorbeeld van supervised learning.

31

Simon Ster 42.3 | februari 2011

Genetische algoritmes Nog een voorbeeld van algoritmes die uit de biologie zijn voortgekomen, zijn zogeheten genetische algoritmes. Het principe van deze algoritmes is gebaseerd op de theorie van Darwin: survival of the fittest. Genetische algoritmes gaan als volgt te werk. Eerst worden er een paar oplossingen bedacht voor het probleem.

Deze oplossingen zijn nog verre van optimaal. Vervolgens wordt gekeken naar hoe goed iedere oplossing is.

Anders gezegd, er wordt gekeken naar de ‘fitness’ van iedere oplossing. Bij de volgende stap, zoals de theorie van Darwin suggereert, blijven de meest fitte oplossingen over en de zwakke vallen af. Deze stap wordt ook wel de selectie genoemd.

Een neuraal netwerk is ook in staat om inputs met elkaar te vergelijken. Het is mogelijk een neuraal netwerk zo te configureren dat hoe meer inputs (bijvoorbeeld foto’s van gezichten) met elkaar overeen komen, des te groter de output is. Dit is een voorbeeld van unsupervised learning. De precieze werking van een neuraal netwerk is lastig om kort uit te leggen. Er zijn vele configuraties mogelijk, ieder met een eigen doeleinde. Neurale netwerken kunnen bijvoorbeeld ook gebruikt worden om functies te benaderen en differentiaal vergelijkingen op te lossen. Een neuraal netwerk simuleren dat overeenkomt met ons brein is vrijwel onmogelijk. Ons brein bestaat namelijk uit miljarden zenuwcellen. Daarnaast hebben verschillende stofwisselingen invloed op ons brein.

De oplossingen die overblijven worden gereproduceerd. Dit kan op twee manieren, via mutatie en via recombinatie. Mutatie is het genereren van een nieuwe oplossing door een kleine wijziging aan te brengen in de oude oplossing. Recombinatie is het generen van een nieuwe oplossing door twee oude oplossingen te combineren. Van iedere nieuwe oplossing wordt weer fitness bepaald. Het gehele proces vanaf de selectie wordt vervolgens weer herhaald. Zo blijft uiteindelijk de ‘fittest’ oplossing over die de beste mutaties en recombinaties is ondergaan.

Uiteraard bestaan er meer leeralgoritmes dan degene die genoemd zijn in dit artikel. Echter is het nog niet mogelijk een computer te laten redeneren en zo problemen te laten oplossen, laat staan de computer een bewustzijn te geven. De vraag is of dit überhaupt wel mogelijk is. We hoeven voorlopig nog niet bang te zijn dat een robot ontwikkeld wordt die intelligenter is dan de mens en ons vervangt. Op dit gebied is er nog veel te ontwikkelen en alle uitkomsten zijn nog mogelijk.

Kijk in de Sterren

Wendelstein 7-X

Gecontroleerde kernfusie om elektriciteit op te wekken blijkt moeilijker dan verwacht.

Door de bouw van de Europese experimentele reactor ITER in Cadarache (Zuid-Frankrijk) is er een grote sprong gemaakt in het onderzoek naar de mogelijkheden van commerciĂŤle kernfusie. Ook de bouw van dit monster, de Wendelstein 7-X in Greifswald, heeft het onderzoek een flinke boost gegeven.

Bart Welling

33

Simon Ster 42.3 | februari 2011

Kernfusie is al een tijdje mogelijk. Echter is het tot op heden nog niet gelukt om een positieve netto energieproductie te realiseren met kernfusie. De Europese reactor ITER moet daar verandering in gaan brengen. De ITER maakt gebruik van een torusvormige (donutvormige) constructie waarin het plasma opgesloten wordt door middel van zeer sterke magnetische velden: een tokamak. Het is de bedoeling dat de ITER in 2018 de mogelijkheid voor energetisch rendabele kernfusie gaat demonstreren. Naar verwachting gaat de ITER tien keer meer energie leveren dan het kost om de reactor op te starten.

De Wendelstein 7-X is een ander ontwerp voor een kernfusiereactor. Hij maakt gebruik van een stellarator in plaats van een tokamak. Bij de tokamak wordt het magneetveld deels gemaakt door een elektrische stroom door het plasma te

sturen wat ook instabiliteiten van het plasma veroorzaakt.

Het magneetveld van de stellarator wordt tot stand gebracht door spoelen met grillige vormen. Daarnaast gebeurt de stroomopwekking niet met behulp van een transformator.

Een transformator neemt een groot volume in beslag en kan het plasma niet lang in stand houden.

Het nadeel van de stellarator is dat er meer energie in het magneetveld moet worden gestoken, doordat voor het opsluiten van een hoeveelheid plasma door de complexe vorm een groter gemagnetiseerd volume nodig is.

Hoewel de ontwikkelingen nog in het beginstadium zijn, is deze vernieuwing een grote stap in de richting van het daadwerkelijk toepassen van kernfusie.

34

AMIGO

De ideale huishoudhulp van de toekomst

Foto door Bart van Overbeeke

Een nieuw biertje uit de koelkast halen terwijl de film net zijn climax bereikt? De was doen na een lange dag studeren? De laatste pannenkoek bakken terwijl je huisgenoten al van hun maaltijd genieten? Zaken die iedere werktuigbouwer liever aan een ander zou overlaten. In de nabije toekomst hoef je hiervoor niet meer je vriend(in) of huisgenoot voor je karretje te spannen maar vormt de nieuwe AMIGO robot van Tech United een waardig alternatief.

Janno Lunenburg - Tech United Robots in de maatschappij Hoewel bovenstaande voorbeelden tot de verbeelding spreken, ligt de focus bij de ontwikkeling van domestic service robots bij ouderen. Door de vergrijzing van de populatie zal het steeds moeilijker worden om zorg van een acceptabel niveau aan te bieden. Met name hulp voor ouderen in het dagelijks leven, zoals het ha-

len van voorwerpen, het openen van deuren en lades en het bedienen van schakelaars is hard nodig maar kan onvoldoende worden verzorgd door zorgpersoneel.

In de nabije toekomst zullen robots hierin een steeds prominentere rol gaan spelen, waardoor het zorgpersoneel zich meer kan richten op andere taken.

35

Simon Ster 42.3 | februari 2011

RoboCup@Home Om de ontwikkeling van robotica en kunstmatige intelligentie te bevorderen is RoboCup in het leven geroepen. Dit is een internationaal project dat een aantal standaard problemen verschaft waarbij een groot scala aan technologieën geïntegreerd en onderzocht kan worden.

RoboCup bestaat uit verschillende competities, waaronder RoboCup Soccer (waar met verschillende soorten robots voetbal wordt gespeeld), RoboCup Rescue, RoboCupJunior en RoboCup@Home. Het doel van deze laatste competitie is het ontwikkelen van robotica technologie voor autonome domestic robots.

Speerpunten van deze competitie zijn onder andere mens-robot interactie, navigatie in een dynamische omgeving, object herkenning, object manipulatie, intelligentie en systeemintegratie.

Om de vaardigheden van de deelnemende robots te testen moeten verschillende challenges volbracht worden. Allereerst moet iedere robot zichzelf registreren, wat betekent dat hij zich moet introduceren bij een jury en een registratieformulier moet overhandigen.

Volgende opdrachten zijn onder andere: •

•

•

Follow Me: Het veilig volgen van een onbe- kend persoon door een dynamische omge ving; Go Get It!: Het vinden en apporteren van objecten; Who Is Who: Het herkennen en onthouden van gezichten en bijbehorende namen.

De robots moeten alle opdrachten volledig autonoom uitvoeren en worden dus niet door mensen bestuurd.

Interactie met de robot gebeurt door middel van spraak of gebaren, onder andere om een robot aan een bepaalde opdracht te laten beginnen. De opdrachten worden uitgevoerd in nagebouwde ruimtes van een huis, zoals een huiskamer of keuken.

Naarmate de competitie vordert worden elementen aan de challenges toegevoegd, waardoor deze steeds gecompliceerder worden. Met iedere challenge kunnen punten verdiend worden zodat aan het eind van het toernooi een ranglijst opgesteld kan worden.

Tech United Eindhoven De RoboCup@Home league is de tweede competitie waaraan Tech United zal deelnemen. Dit team, bestaande uit studenten (zowel BSc als MSc), promovendi en wetenschappelijke staf van verschillende faculteiten van de TU/e is opgericht in 2005 en neemt vanaf 2006 deel aan de RoboCup Soccer Middle Size league. Hierin zijn reeds de nodige successen bereikt: een derde plaats en twee titels op het German Open (Tech United is regerend Europees kampioen) en drie opeenvolgende tweede plaatsen op het wereldkampioenschap.

36

AMIGO De kennis die met robotvoetbal is opgedaan is nu gebruikt bij de ontwikkeling van de robot die gebruikt gaat worden in de @Home league: de AMIGO. Dit staat voor Autonomous Mate for IntelliGent Operations. De basis van de AMIGO wordt gevormd door een platform wat oorspronkelijk ontworpen is voor een Middle Size voetbalrobot. Dit platform maakt gebruik van omniwielen: wielen met kleine rollen op de omtrek, loodrecht op de rolrichting. Hierdoor kan het wiel aangedreven worden in voorwaartse richting en vrijuit zijwaarts rollen. Door het gebruik van omniwielen kan de robot instantaan in alle richtingen rijden, wat het manoeuvreren bevordert. Het platform wordt ook gebruikt om de accu’s, mini-pc’s en de EtherCAT stacks te bevestigen.

Foto door Bart van Overbeeke

Het mechanisch ontwerp van het base platform kan vergeleken worden met de Eiffeltoren: vier poten zijn verbonden met een centrale doos. Op deze manier wordt de stijfheid van het ontwerp gemaximaliseerd, terwijl zoveel mogelijk ruimte overblijft voor randapparatuur. Zowel de benen als de doos zijn aluminium plaatconstructies, wederom om stijfheid te maximaliseren en het gewicht te beperken.

Het bovenlichaam van de AMIGO is door middel van een spindelmechanisme verbonden met het platform.

In de laagste stand is de robot in staat om voorwerpen van de grond op te pakken. In de hoogste stand heeft de AMIGO de lengte van een kind en kan de meeste functies in een huis, zoals een kraan of deurklink, bedienen zonder daarbij dreigend over te komen.

Om voorwerpen te manipuleren is de AMIGO uitgerust met twee Philips robotarmen. Net als menselijke armen hebben deze zeven vrijheidsgraden: zes vrijheidsgraden zijn nodig om de gripper (de hand) onder elke hoek in elke positie te krijgen. De zevende vrijheidsgraad kan gebruikt worden om ongewenst contact met andere voorwerpen te voorkomen.

Om objecten te herkennen is boven op de robot een Bumblebee stereovisie camera bevestigd. Door de beelden van meerdere camera’s met elkaar te vergelijken is de AMIGO in staat om diepte te zien. De

37

Simon Ster 42.3 | februari 2011

nauwkeurigheid van deze camera is echter onvoldoende om veilig te rijden en om objecten te manipuleren.

Dit is de reden dat de AMIGO naast de camera ook twee Hokuyo laser range finders heeft. EĂŠn van deze is bevestigd op het base platform en wordt gebruikt voor mapping, navigatie en obstacle avoidance. De andere is bevestigd op het bovenlichaam en is nodig om nauwkeurig de positie van objecten te bepalen zodat deze opgepakt kunnen worden.

Software Voor de aansturing van de AMIGO wordt ROS (Robot Operating System) gebruikt. Dit is een framework voor de ontwikkeling van robotica software. Aangezien wereldwijd veel robotica onderzoeksgroepen gebruik maken van dit systeem, is er reeds een groot aantal pakketten (geprogrammeerd in bijvoorbeeld C++, Python of Java) beschikbaar voor onder andere navigatie, vision en motion. Het gebruik hiervan bevordert de snelle ontwikkeling van de AMIGO software. Deze software draait op drie mini PC’s met Intel Core i5 processoren die in het base platform van de robot zijn geplaatst.

Onderzoek met de AMIGO De RoboCup@Home league vormt een podium waarop de TU/e kan laten zien wat zij in huis heeft op het gebied van domestic service robots. Om deze kennis verder te ontwikkelen, wordt de AMIGO naast RoboCup voor een aantal andere projecten gebruikt, zoals RoboEarth en Bobbie.

RoboEarth is een World Wide Web voor robots: een netwerk en database waar robots informatie kunnen delen en kunnen leren van elkaars gedrag en omgevingen.

Het doel van het Bobbie project is het ontwikkelen van standaarden en betaalbare prototypes waarmee het potentieel van domestic service robots getoond kan worden.

Stand van zaken Halverwege november is AMIGO opgeleverd door de Gemeenschappelijke Technische Dienst van de TU/e en gepresenteerd. Onlangs heeft een breder publiek kennis kunnen maken met AMIGO terwijl deze stond te collecteren tijdens Serious Robots (in het kader van Serious Request).

Op het moment wordt hard gewerkt om AMIGO klaar te stomen voor een workshop voor het RoboEarth project in de laatste week van januari. Vervolgens staat het German Open in Magdeburg op de agenda van 31 maart t/m 3 april. RoboCup 2011 in Istanbul moet daarna het hoogtepunt van het jaar worden waarbij AMIGO aan de hele wereld laat zien waartoe hij in staat is! Voor meer informatie over Tech United Eindhoven en de AMIGO robot kun je terecht op www. techunited.nl. Op het moment zijn er nog voldoende open plaatsen binnen het team. Lijkt het je leuk om zelf aan de AMIGO te werken voor een BEP, stage- of afstudeeropdracht of in je vrije tijd, neem dan contact op met projectmanager Heico Sandee om de mogelijkheden te bespreken.

38

Diesexcursie: Philips Lighting

Werktuigbouw zoals het bedoeld is

“Als jullie willen, mogen jullie wel even van het pad af om de machine van dichtbij te bekijken.” Dat laat een echte werktuigbouwer zich geen twee keer zeggen. Op de plant van Philips Lighting Roosendaal mochten we in de diesweek een kijkje nemen in de keuken van de lampen.

Stefan Verdenius De diesweek staat ook dit jaar weer helemaal vol gepland. Nadat veertig studenten leerden hoe ze sloten open kunnen breken, moet er toch ook iets écht leerzaams georganiseerd worden. Vandaar dat wij de lange reis naar Roosendaal wagen om daar een kijkje te nemen bij Philips Lighting: één van de weinige fabrieken in Nederland waar nog wel lampen worden geproduceerd. Gedurende de hele dag krijgen we lezingen en rondleidingen die ons de werkzaamheden van Philips duidelijk maken.

39

Simon Ster 42.3 | februari 2011

De dag begint met een algemene presentatie over het bedrijf en de lampen die ze fabriceren. Eerst wordt ons geheugen even opgefrist, want hoe werkt zo’n lamp nu ook alweer? Nadat Jesper tevergeefs mocht proberen een onbreekbare lamp te breken, mogen de witte jassen en stalen neuzen aan en gaan we de werkvloer op. Na de lange wandelgangen komen we terecht in de machinehal. Hier zijn apparaten bezig lampen te splitsen, draadjes samen te smelten en buizen af te klemmen. We krijgen van een ingenieur een rondleiding en mogen van het pad af om tussen de machines te lopen om zo de minuscule tandwieltjes te kunnen aanschouwen.

De ingenieur vertelt over de totstandkoming van de machines en wat overal gebeurt. Hij laat ons zien hoe hij bepaalde onderdelen kan vervangen terwijl de machines blijven draaien en hoe robots automatisch de gefabriceerde lampen netjes in dozen stapelen, waarna weer een andere robot de doos dichtvouwt. Er zijn sporadisch gedeeltes van de werklijn waar mensen aan te pas moeten komen, maar zelfs de meest onmogelijke handelingen worden verricht door een machine die zich in verschillende bochten wringt.

In de pauze gaan we nog even naar de werkplaats. Hier zitten vier mannen met een kast die de hele muur vult.

Deze kast staat vol met mappen waar menig Tools voor Ontwerpen-student van zou dromen. De mappen bevatten de bouwtekeningen van alle onderdelen van alle machines die Philips Lighting in haar fabriek in Roosendaal heeft staan. Als er iets aan een machine kapot gaat, kijken ze aan welk onderdeel het defect ligt. Vervolgens vervangen ze het onderdeel door een onderdeel uit de voorraad en zorgen deze mannen ervoor dat het oorspronkelijke onderdeel weer wordt gemaakt.

Na dit bezoek komen we even bij van al het moois onder het genot van een heerlijke lunch. In de kantine krijgen we, naast broodjes kip en tomatensoep, een gesprek met een werktuigbouwkundig ingenieur die sinds kort werkzaam is bij Philips. Hij vertelt hoe zijn studietijd in Eindhoven was en hoe hij uiteindelijk de overstap heeft gemaakt naar Philips. Het meest interessante is zijn uitleg over wat hij vandaag de dag had aan de werktuigbouwkunde die hij jaren geleden op de Universiteit voorgeschoteld kreeg. “De manier van denken en van problemen aanpakken die ik heb geleerd in Eindhoven helpt mij enorm met het leidinggeven hier in Roosendaal.” Meteen beseffen wij ons dat we toch maar ons best moeten doen op de TU/e.

TL-buisproductie

Na de lunch komen we in een presentatieruimte die duidelijk bij Philips hoort. Het plafond hangt er vol met zestienkleurige-LED-lampen en bij iedere stemming past weer een andere teint witte wand. Hier krijgen wij een lezing over dynamisch gedrag. De lezing, wederom gegeven door een afgestudeerde werktuigbouwkundige, gaat over de vele machines op de werkvloer. Hij legt uit hoe de vele bewegingen van de apparaten zorgen voor trillingen op de werkvloer met als gevolg dat er onnauwkeurigheden in de lampen ontstaan. Na de lezing weten wij hoe we dit kunnen voorkomen wanneer bijvoorbeeld de snelheden van de machines worden opgevoerd.

Na een afsluitend drankje zijn wij weer een stuk wijzer.

We kunnen machines nu opvoeren tot lichtsnelheid zonder dat de lampen eronder hoeven te lijden, we hebben geleerd dat Tools voor Ontwerpen stiekem wel meevalt en dat er lampen zijn die zelfs Jesper niet kapot kan krijgen. Voldaan keren we terug naar Eindhoven, waar de excursie verder gaat op de diesborrel, die Iets minder leerzaam is.

40

Van Zweden naar Denemarken

Zeker een reis waard

Van noord naar zuid, van uitgestrekte naaldbossen tot Legoland, van elanden tot de kleine zeemeermin. Zweden en Denemarken bieden uitstekende mogelijkheden om prachtige natuur met leuke uitjes te combineren.

Stijn Tolkamp

Zweden

De geschiedenis Het land Zweden zoals we het vandaag de dag kennen is ontstaan in de Middeleeuwen. In de eeuwen hiervoor woonden Germaanse stammen in het huidige Zweden en in de omliggende landen. In het noorden leefden ook nog de Saami, een nomadisch volk dat weinig contact had met de Germanen. De Germanen die voor de middeleeuwen nog als plunderende Vikings door het leven gingen werden in 970 verenigd door Erik Segers채ll of Erik de Overwinnaar.

Hij verenigde de twee grootste Germaanse stammen: de Svear en de Gauten. Hierdoor wordt hij als de eerste koning van Zweden beschouwd.

41

Simon Ster 42.3 | februari 2011

Hierna brak er een rustige tijd aan voor het Zweedse volk. Deze rustige periode resulteerde in de Unie van Kalmar, gevormd door Zweden, Denemarken en Noorwegen in 1397. Toen Zweden aan het begin van de zestiende eeuw uit deze unie stapte, kwam er een einde aan de rust. Denemarken en Noorwegen gingen na de afscheiding van Zweden samen door. De Zweedse Onafhankelijkheidsoorlog begon en deze oorlog eindigde in 1524 toen de Zweedse onafhankelijkheid erkend werd.

De volgende eeuwen brak een gouden tijd aan voor Zweden. In deze tijd was Zweden twee keer zo groot als tegenwoordig. Binnen een eeuw was Zweden weer op normale grootte door nederlagen tegen de Russen. In 1814, na de Napoleontische oorlogen, vormde Zweden samen met Noorwegen de Verenigde Koninkrijken van Zweden en Noorwegen. Hierna is Zweden niet meer in oorlog geweest.

Bijzondere natuur Als het grootste land van ScandinaviĂŤ heeft Zweden een uitgestrekte natuur met grote naaldbossen en wijdverspreide meren. Zweden is ook zeer dunbevolkt met zijn 9,3 miljoen inwoners. Vooral het noorden is dunbevolkt. Hier kan je nog aanzienlijke hoeveelheden grote zoogdieren aantreffen, zoals de eland, die hier in grote hoeveelheden voorkomt, maar ook beren en lynxen zijn er veel te vinden. De natuur wordt in Zweden ook uitgebreid beschermd met vele natuurreservaten en nationale parken.

Naast de uitgestrekte natuur en zijn bewoners kan in het noorden van Zweden ook het noorderlicht en de middernachtzon gezien worden.

Zweden als grootmacht

Grote bedrijven en energievoorziening Zweden heeft naast een mooie geschiedenis ook een heel herkenbare industrie. Bepalende bedrijven zijn bijvoorbeeld IKEA, Sony Ericsson en Volvo. Dit zijn allemaal bedrijven die vandaag de dag hun producten wereldwijd leveren. Naast vele bedrijven is de energievoorziening bijzonder. ScandinaviĂŤ is de enige plek waar bio-energie uit de verbranding van bomen rendabel is. Daarnaast bestaat bijna de hele energiemarkt uit hydro-energie en nucleaire energie.

Het noorderlicht

42

Het oude centrum van Stockholm: Gamla Stan

Grote steden Naast de natuur heeft Zweden ook nog mooie steden die uit de Middeleeuwen of vroegere tijden stammen. Stockholm is daarvan de grootste en de hoofdstad van Zweden. De stad bestaat uit verschillende eilanden, het wordt ook wel het ‘Venetië van het noorden’ genoemd vanwege de vele wateren.

Stockholm is een stad waarin moderne Scandinavische architectuur gecombineerd is met een oud centrum. Stockholm bestaat voor dertig procent uit parken. In Stockholm zetelt ook de Zweedse regering en het koninklijk paleis is er te vinden.

Na Stockholm is Göteborg de belangrijkste stad van Zweden. Hier ligt de grootste haven van Zweden met bezienswaardigheden als de visafslag, diverse musea en historische gebouwen. Aan de grens met Denemarken bevindt zich Malmö. Deze stad was vroeger deel van Denemarken en heeft daarom ook veel overeenkomsten met Kopenhagen. Vanaf hier kun je per auto naar Denemarken rijden over de acht kilometer lange Øresundbrug. Deze oversteek kost 250 DKK (ongeveer 30 euro) en de brug is zo gebouwd dat je het gevoel krijgt dat je over het water aan het rijden bent, wat een simpele rit echt enerverend kan maken.

Denemarken De geschiedenis De geschiedenis van Denemarken is sterk verweven met die van Zweden. Hier waren het Germaanse stammen die het land in de 9e tot 11e eeuw tot een grootmacht maakten. Daarna brak er een tijd van binnenlandse onrust aan mede door de komst van het christendom. Ook onrust tussen de adel en de koning zorgde voor een grote crisis in Denemarken.

Aan de onrust kwam een einde met de Unie van Kalmar in 1397. In 1520 verliet Zweden de Unie samen met Finland en in de daaropvolgende eeuwen voer Denemarken verschillende oorlogen waarin er veel grond werd verloren aan Zweden.

Na deze oorlogen werd Denemarken in 1849 een constitutionele monarchie. Hierna volgde er nog een oorlog met Pruisen en Oostenrijk waarbij land werd afgestaan. Dit land werd pas in 1919 teruggegeven.

Tijdens de Tweede Wereldoorlog probeerde Denemarken neutraal te blijven. Ondanks een niet-aanvalsverdrag viel het Duitse leger toch binnen. In 1949 was Denemarken een van de oprichters van de NAVO.

43

Simon Ster 42.3 | februari 2011

Geografie Denemarken staat bekend om zijn vele eilanden. Het omvat ruim 400 eilanden en het grootste deel van het schiereiland Jutland. Verder bestaat het voornamelijk uit laagland. Op het grootste eiland Seeland ligt de hoofdstad Kopenhagen. Hier scheidt een smalle zeestraat, de Sont, Denemarken van Zweden.

Kopenhagen is verbonden met Malmö via de eerder genoemde Øresundbrug en met een tunnel.

Enkele bezienswaardigheden

De kleine zeemeermin in Kopenhagen

De techniek Ook Denemarken heeft interessante industrie. Naast ‘s werelds grootste pompproducent is Denemarken ook de bakermat van Lego. Het biermerk Carlsberg is ook van Deense afkomst.

Denemarken staat niet alleen bekend om zijn vele eilanden maar ook om andere bezienswaardigheden. De meeste hiervan zijn te vinden in of nabij de hoofdstad Kopenhagen. In deze stad kan je verschillende kastelen vinden maar ook andere soorten bezienswaardigheden als attractiepark Dyrehavsbakken, het oudste werkende attractiepark van de wereld. Ook vind je hier het beeldje ‘de kleine zeemeermin’ gebaseerd op het sprookje van Hans Christian Andersen. Daarnaast is de architectuur bij het haventje Nyhavn een lust voor het oog. Een ander soort bezienswaardigheid in Kopenhagen is de wijk Christiania. Dit is een zelfverklaarde semi-onafhankelijke enclave in de hoofdstad, gesticht door een groep hippies.

Denemarken staat bekend om zijn energiemarkt, deze bestaat namelijk voor twintig procent uit windenergie. In geen ander land ter wereld is dit percentage zo hoog. Ook produceert Denemarken tegenwoordig bijna de helft van alle windturbines ter wereld. Dit wordt gedaan door bedrijven als Vestas en Siemens Wind Power.

Typisch gebouw in de enclave Christiania: kleurrijke graffiti

Naast Kopenhagen is misschien Legoland wel de bekendste plek in Denemarken. Legoland is een pretpark dat bestaat uit een miniatuurwereld helemaal opgebouwd uit LEGO-steentjes en verscheide attracties.

Dit alles maakt Zweden en Denemarken een mooie combinatie voor een goede vakantie. Een vakantie waarin je kunt genieten van prachtige natuur en de mooie cultuur die deze twee landen te bieden hebben. Als je genoeg gezien hebt van deze natuur kan je ook nog een uitstapje doen naar een van de grote bedrijven die gevestigd zijn binnen deze landen.

44

Staut

Dynamiet, een gouden uitvinding?

In de afgelopen publicaties van sTAUt zijn verschillende technische objecten de revue gepasseerd. In deze editie van sTAUt zal dynamiet ter sprake komen. Zodra je aan dynamiet denkt, denk je aan zware explosies en niet aan heel veel geld. Toch heeft dynamiet alles te maken met een heel groot financieel vermogen. Iedereen hoort jaarlijks over dynamiet, maar slechts weinigen weten hoe het tot stand is gekomen.

Uriel Hoeberichts Dynamiet staat bekend om zijn verwoestende kracht.

Het is een explosief gebaseerd op de kracht van de vloeistof nitroglycerine. Deze vloeistof laat zich moeilijk bewerken en kan zelfs bij het vervoeren gemakkelijk (en meestal onbedoeld) exploderen. De oorzaak van de felheid van de vloeistof heeft te maken met de reactievergelijking. Zodra nitroglycerine detoneert, ontstaan er alleen maar gassen of dampen.

Wanneer door middel van de reactievergelijking de volumetoename wordt berekend, produceert 570 ml vloeistof 650 liter gas. Dit is een toename van maar liefst 114.000 %. Iedereen kan zich nu voorstellen dat er maar iets hoeft mis te gaan en de gevolgen ervan zijn catastrofaal. Nu is de vraag: hoe wordt nitroglycerine behandeld zodat het dynamiet wordt en controleerbaar is?

45

Simon Ster 42.3 | februari 2011

Toeval en onderzoek In 1866 is per toeval dynamiet ontdekt door de Zweedse chemicus Alfred Nobel. Hoewel hij beweerde jarenlang onderzoek te hebben gedaan, was in kringen om hem heen bekend dat hij in zijn lab bij toeval ontdekte dat als er nitroglycerine over kiezelgoer (ook wel bekend als diatomeeënaarde) wordt gestrooid er een explosie ontstaat. De naam dynamiet stamt af van het Griekse woord δυναμις (dunamis) dat krachtig betekent.

Nobel verrichtte verder onderzoek en hij ontdekte dat als hij nitroglycerine liet opzuigen in een poreuze stof zoals diatomeeënaarde, de gevoeligheid in grote stappen kon laten verminderen. Dit zou dus betekenen dat hij de vloeistof ook controleerbaar kon maken. Echter het dynamiet dat Nobel toentertijd uitvond, wordt tegenwoordig niet meer gebruikt. Dit heeft voornamelijk te maken met het feit dat als het ‘oude’ dynamiet een temperatuur bereikt van 33 graden Celsius, het gaat zweten. Hierdoor laat de explosieve vloeistof los van de kiezelgoer en wordt het een onbetrouwbaar en schokgevoelig explosief.

Deflagratie en detonatie Bij de moderne explosieven die zeer goed controleerbaar zijn, kunnen twee soorten explosies plaatsvinden: deflagratie en detonatie. Bij deflagratie zorgt het desbetreffende explosief ervoor dat alles wordt versplinterd. Bij detonatie wordt alles verwoest tot stof; dit is de meest verwoestende soort. De snelheid van de schokgolf die ontstaat na de detonatie ligt op een gemiddelde van vijf kilometer per seconde, omgerekend is dat 18.000 km/u. Deze snelheid ligt ver boven de geluidssnelheid. Op het begin van de explosie kan er geluid worden waargenomen dat lijkt op het geluid van een straaljager die door de geluidsbarrière vliegt. Daarna is het geluid van de explosie moeilijk te beschrijven.

Huidige gevaren Ondanks dat explosieven tegenwoordig goed controleerbaar zijn, gebeuren er ieder jaar nog honderden ongelukken. Tijdens de Tweede Wereldoorlog werden er heel veel bommen op bezet gebied gegooid om Europa te bevrijden van de nazi’s. Veel bommen belandden in de Noordzee en voor de kust van Frankrijk. De explosieven blijken 70 jaar na dato nog steeds een groot gevaar. Voornamelijk voor vissers die zich continu op de viswateren begeven om hun brood te verdienen.

Onlangs werd voor de kust van Scheveningen een Engelse vliegtuigbom van 1000 pond geruimd. De bom werd gevonden door een vissersboot. De 1000-ponder werd uiteindelijk geruimd door een explosief naast de bom te plaatsen, waarna beiden gecontroleerd vernietigd werden. Helaas wordt een bom niet altijd op tijd opgemerkt; in 2005 kwamen drie vissers om het leven door een explosief in het water.

Sinds dit ongeval zijn ruim 800 explosieven door mijnenjagers van het Ministerie van Defensie geruimd.

Mijnenjagers van de marine zijn iedere dag op zee, actief aan het zoeken naar niet-ontplofte explosieven.

Deze belangrijke taak van de krijgsmacht maakt de zee veiliger en is van groot maatschappelijk belang.

Vrouwen mixen het dynamiet in de fabriek van Alfred Nobel

46

Economisch product Alfred Nobel had een explosief uitgevonden dat in die tijd beter en veiliger was dan het al bestaande zwart poeder. Hij vroeg in Engeland op 7 mei 1867 patent aan op dynamiet. In Zweden kwam dit later, namelijk 19 oktober 1867. Het dynamiet werd al snel populair en werd als standaard explosief beschouwd. Omdat er in die tijd veel mijnbouw was en men in de grote mijnen snel en efficiënt kolen wilde delven, wist Alfred Nobel zijn uitvinding al snel om te zetten tot een succesvol product. Zijn bedrijf maakte in korte tijd een voor die tijd absurd hoge winst.

Afred Nobel Maar wie was nou eigenlijk Alfred Nobel? Alfred Bernhard Nobel werd geboren in Stockholm op 21 oktober 1833. Hij was de derde zoon uit een groot gezin. In dit gezin stierven verschillende broers en zussen op jonge leeftijd door kinderziektes. Ook Nobel leed aan een van deze ziektes, namelijk epilepsie. Uiteindelijk wist hij te overleven en begon hij in Zweden aan een studie over explosieven. Hij was er voornamelijk in geïnteresseerd hoe je een explosief veilig kon gebruiken. De zoektocht naar dynamiet ging niet helemaal zonder slag of stoot.

Er vonden verschillende explosies plaats in de fabriek waar Nobel experimenteerde. Bij een van de experimenten vond een fatale explosie plaats waarbij zijn jongere broer Emil overleed.

De Nobelprijs Uiteindelijk was al het werk niet voor niets, bij zijn overlijden in 1896 liet hij een kapitaal achter van circa 32 miljoen Zweedse kronen. Nobel bepaalde in zijn testament dat er ieder jaar op zijn sterfdag, van de rente van zijn kapitaal, vijf Nobelprijzen moesten worden uitgereikt. Hiervoor is de Nobelstichting opgericht. In zijn testament staat verder dat de prijzen zijn bestemd voor: ‘hen die in het afgelopen jaar aan de mensheid het grootste nut hebben verschaft’ De Nobelprijs eert ieder jaar op 10 december, mannen en vrouwen uit alle hoeken van de wereld die uitzonderlijke prestaties leveren in de natuurkunde, scheikunde, geneeskunde, literatuur en voor de vrede.

Zonder de uitvinding van dynamiet zou deze prijs nooit hebben bestaan.

Alfred Nobel, een wetenschapper, uitvinder, ondernemer, auteur en pacifist.

47

Simon Ster 42.3 | februari 2011

48

Jan Adriaanszoon Leeghwater

Hoe spelen met water je beroemd kan maken

Velen van ons hebben wel gehoord van Gezelschap Leeghwater, de studievereniging van onze Delftse collega’s. Maar naar wie hebben deze olifantenadopterende werktuigbouwers hun vereniging genoemd?

Liesbeth Campmans In 1575 werd in De Rijp het gezin van de timmerman Adriaan Symonszoon uitgebreid met de komst van de derde zoon, Jan. In deze tijd teisterde de Tachtigjarige Oorlog de Nederlanden.

Het leven van de opgroeiende Jan werd echter grotendeels beheerst door het water, waar hij op zijn eiland een voortdurende strijd mee voerde.

Destijds was De Rijp, een dorp in Noord-Holland, namelijk nog gevestigd op een eiland, dat omringd werd door de meren De Schermer en De Beemster, die het land zo regelmatig teisterden bij hoge waterstanden.

Passie voor molens Opgroeiend als timmermanszoon op een eiland waar langzaamaan ideeĂŤn ontstonden over het droogleggen van meren in de strijd met het water, is het niet verwonderlijk dat Jan in contact kwam met veel technische hoogstandjes van die tijd. Ook was Nederland destijds bekend om zijn molens en hier hield Jan het meest van.

49

Simon Ster 42.3 | februari 2011

Het is bekend dat hij op 17-jarige leeftijd als jonge werktuigbouwkundig ingenieur al naar Uitgeest is vertrokken om de mechaniek van Nederlands eerste zaagmolen te bestuderen.

In deze tijd werden er veel molens gebouwd en vormden ze nog een belangrijke vorm van energievoorziening voor processen als het malen van graan, maar dus ook voor meer industriële doeleinden zoals het zagen van hout. Veel industriële molens waren aanvankelijk watermolens omdat deze niet afhankelijk waren van de wind en dus een constantere opbrengst hadden. Mede hierdoor was de zaagmolen in Uitgeest dus een bijzonder geval.

Het idee om een industriële windmolen te maken, sprak Jan blijkbaar wel aan, hij ontwierp namelijk enkele jaren later de eerste bovenkruiende oliemolen. Een oliemolen werd gebruikt voor het persen van olie uit gewassen als lijn- en koolzaad. De gewonnen olie werd gebruikt voor verschillende doeleinden: van het maken van bakolie voor in de keuken, tot olie als basis voor verf. De eerste oliemolen met wind als aandrijvende kracht werd al vlak voor Jans geboorte gebouwd.

Een eigen molen voor Jan Een bovenkruiende molen kan het wiekenkruis loodrecht op de windrichting zetten.

Deze draaitechnieken ontstonden al in de 13e eeuw, maar toen werd nog bijna de hele molen geroteerd. Door de Nederlandse uitvinding van een bovenkruiend mechanisme, waarbij alleen de bovenste kap van de molen gedraaid wordt op de windrichting, kon de molen veel hoger gebouwd worden.

Hierdoor konden de wieken langer gemaakt worden en vanzelfsprekend ook een groter oppervlak hebben. Dit leidde tot meer kracht om zware tandwielen en assen aan te drijven. Er konden dus zwaardere processen uitgevoerd worden. Een oliemolen die volgens het idee van Jan was gebouwd, kon wel 80 procent van de olie uit de zaden persen, wat een opmerkelijk hoog rendement was. In het jaar 1605 bouwde Jan een dergelijke oliemolen voor zichzelf.

Borstbeeld van Jan Adriaanszoon te Middenbeemster

Meer uitvindingen Hoewel Jan met zijn molens uiteindelijk meewerkte aan het bestrijden van het water in zijn omgeving, heeft hij waarschijnlijk ook gedacht aan een poging in leven te blijven, mocht het water toch hoger komen. In 1605 kreeg hij van Prins Maurits namelijk een octrooi voor zijn duikerklok. Deze had hij samen met zijn vriend Pieter Pieterszoon gebouwd en gedemonstreerd aan de Prins. De Prins was zo onder de indruk van dit eerste instrument waarmee een mens lange tijd onder water kon blijven, dat het octrooi snel verleend was.

50

De duikerklok van Leeghwater Prins Maurits tijdens de slag bij Nieuwpoort (1600)

De duikerklok heeft, hoewel de naam anders doet vermoeden, weinig te maken met een klok.

Hooguit lijkt het wat vorm betreft enigszins op een zandloper. Het idee is dat een mens zijn hoofd in een omgekeerde kom houdt, waarin een luchtbel blijft hangen als deze onderwater gehouden wordt. Op deze manier kan een mens onder water ademen en wellicht is het hebben van een dergelijke constructie een grote opluchting geweest voor Jan, die hoog water vreesde.

In de luchtbel in de duikerklok heerst echter wel een hogere druk dan boven water, wat een langdurig verblijf diep onderwater onaangenaam zal maken en zelfs kan leiden tot de caissonziekte. In de jaren ’60 van de vorige eeuw werd de grootste duikerklok ooit gebruikt bij het aanleggen van de IJtunnel in Amsterdam.

Andere klokken Duikerklokken mogen misschien niet veel met gewone klokken te maken hebben, maar Jan hield zich zeker ook bezig met uurwerken. Het is niet duidelijk wanneer hij daar mee is begonnen, maar hij moet op dit gebied een behoorlijke reputatie hebben gehad omdat hij gevraagd werd om de kerkklokken voor de Westerkerk en de Zuiderkerk te Amsterdam te maken.

Wellicht is hij ook bezig geweest met apparaten die niet de tijd aangeven, maar wel tijd meten, namelijk zandlopers. Je kunt de inspiratie die hij heeft opgedaan van de zandloper namelijk terugzien in de duikerklok.

De Cruquius; stoomgemaal uit 1849. Een van de drie gemalen is vernoemd naar Leeghwater.

51

Simon Ster 42.3 | februari 2011

het water in vier trappen omhoog pompen tot het uiteindelijke waterniveau. Bij de bedijking van de Purmer, de Wormer, Heerhugowaard en de Schermer kreeg hij dezelfde functie weer toegewezen. Al in de jaren ’10 van de 17e eeuw begon Jan ook buiten Holland naamsbekendheid op te bouwen. Zo peilde hij in 1619 moerassen bij het Vlaamse Houtschooten. In 1628 heeft hij geadviseerd bij het droogleggen van een moeras in de buurt van Bordeaux en in 1630 werd ook vanuit Metz om zijn advies gevraagd.

De naam Het zal de lezer al zijn opgevallen dat Jan niet geboren is met de naam Leeghwater. Deze naam is afkomstig van het ‘laag water’ waar hij met zijn molens voor zorgde. In verschillende documenten zijn verschillende spelwijzen van de naam voorgekomen, maar Leeghwater wordt nu algemeen gebruikt. De naam Leeghwater verscheen in 1605 voor het eerst in een officieel document, namelijk in het octrooi over duikerklokken.

Na de dood Uiteindelijk is de heer Leeghwater op 75-jarige leeftijd gestorven in Amsterdam. Inmiddels heeft hij een standbeeld en zijn er zeker 61 straten in Nederland, een stuk grondgebied en ten minste één brug naar hem vernoemd.

Uiteraard heeft hij ook de bijzondere eer van een werktuigbouwkundige studievereniging die naar hem vernoemd is.

De Westerkerk in Amsterdam

Poldermaatschappij Zoals eerder gezegd, hield Jan zich ook bezig met het droogleggen van meren. In eerste instantie was hij vooral geïnteresseerd in het droogleggen van de meren die zijn eigen geboortegrond bedreigden, maar al snel verspreidde zijn reputatie zich. Tijdens de bedijking van de Beemster in 1612 was hij toezichthouder bij het maken en stellen van de 26 molens die de Beemster zouden gaan droogmalen. Hij moet bijzonder goed op de hoogte zijn geweest van de verschillende toepassingsmogelijkheden van verschillende molens om een dergelijke functie te krijgen.

Bovendien was voor de Beemster, die op plekken ruim 4 meter diep was, een zogenaamde ‘molenviergang’ nodig. Dit betekent dat de molens

52

Huisman

Advertorial

Denk groter, Kijk verder Huisman is een wereldwijd opererende onderneming met uitgebreide ervaring in het ontwerpen en fabriceren van zware constructie-installaties voor ’s werelds meest toonaangevende onshore- en offshorebedrijven. 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.

Producten Het productassortiment kan in vijf hoofdcategorieën worden onderverdeeld: zware ladingkranen, pijplegsystemen, boorinstallaties, lieren en speciale projecten. De projecten variëren van stand-alone componenten tot zeer geavanceerde, geïntegreerde systemen. Door de samenwerkingsverbanden die worden aangegaan met klanten en het feit dat alles in het werk gesteld wordt om nieuwe technische oplossingen te vinden en deze als turn-key projecten op te leveren, heeft Huisman in de markt een reputatie opgebouwd als een solide, betrouwbare partner. Dat verklaart ook waarom zij tot de marktleiders behoren op het gebied van de modernste pijplegsystemen en zware hijsinstallaties. De orderportefeuille voor de nieuw ontworpen boorinstallaties wijst erop dat ze hard op weg zijn om zich ook in de boorindustrie onder de koplopers te scharen.

Werken bij Huisman Al enige tijd maakt Huisman een aanzienlijke groei door. Niet alleen wat de omvang van de organisatie betreft, maar ook het productassortiment, de toepassing van de producten en de markten waarin geopereerd wordt, zijn inmiddels flink uitgebreid.

Dit is voor een belangrijk deel te danken aan de kennis, creativiteit, passie voor techniek en betrokkenheid van de mensen die bij Huisman werken zodat unieke prestaties in unieke projecten mogelijk worden.

Getalenteerde en ambitieuze mensen hebben daarom veel mogelijkheden binnen de Huisman organisatie.

Doordat er het afgelopen jaar een aantal grote orders binnen zijn gehaald, is Huisman voortdurend op zoek naar stagiairs, starters op de arbeidsmarkt en professionals die bereid zijn het verschil te maken. Voor meer informatie over werken bij Huisman:

www.huismanequipment.com Door Annelieke Hovinga

53

Commissie

Simon Ster 42.3 | februari 2011

De activiteitencommissie

Van alle commissies van Simon Stevin is de ACCie natuurlijk de leukste, daarom hebben wij, Michelle, Jeroen, Sara, Peter en Don, er ook voor gekozen. De ACCie houdt zich bezig met het organiseren van activiteiten, voor en door eerstejaars.

Dat kan van alles zijn: van een barbecue tot wildwaterkanoën. Wij weten als geen ander wat eerstejaars leuk vinden.

Don Keijzers Resultaten

Ik heb zelf gekozen voor de ACCie omdat ik meer wilde doen dan alleen studeren en ervaring wilde opdoen met commissiewerk.

De ACCie is daarvoor ideaal: je bent er niet veel tijd mee kwijt en je organiseert over het algemeen kleinschalige activiteiten. Het kan een opstapje zijn naar een grotere commissie. Op de commissieinfolunches kwam ik er meer over te weten en heb ik me ook ingeschreven.

We hebben nu één activiteit georganiseerd. Het ging om een variatie op het progamma ‘Crazy 88’ van BNN. Daarin moeten deelnemers opdrachten uitvoeren die ze krijgen van hun opdrachtgever.

De opdrachten variëren van ‘kruip door de auto van een vreemde’ tot ‘zet in een elektronicawinkel alle televisies op zwart-wit’. Voor alle opdrachten kan je een bepaald aantal punten krijgen en je moet er natuurlijk zoveel mogelijk verzamelen. Wij hadden net zoiets, alleen was de onze natuurlijk beter. Onze twee teams hadden twee uur de tijd om onder andere 25 mensen in de lucht te laten staren en een man als vrouw te verkleden.

Van zoveel mogelijk opdrachten moesten foto’s of filmpjes gemaakt worden als bewijs. Na afloop bekeken we onder het genot van een biertje de resultaten. Dit leverde hilarische foto’s op bij de bekendmaking van de winnaars. Ik zou bijvoorbeeld niet graag in de schoenen willen staan van de jongen die als meisje verkleed ging. Ondanks dat de opkomst niet zo hoog was als gehoopt, werd het een geslaagde activiteit.

Toekomst We zijn nu bezig met het organiseren van onze tweede activiteit.

Dit gaat de Prostitutieborrel worden. Het thema wordt dan ook ‘pimps & ho’s’. De Weegh zal omgetoverd worden in een tweede red light district. Wat er nog meer gaat gebeuren tijdens de borrel blijft geheim, daarvoor moeten jullie natuurlijk allemaal komen.

Commissiekleding Als commissie moet je natuurlijk makkelijk te herkennen zijn aan een mooi t-shirt compleet met logo en pakkende leus. We hebben gekozen voor een paars t-shirt met een artistiek logo. In het begin wist alleen Jeroen wat het logo betekende, maar intussen hebben wij ook een vaag vermoeden. In het logo staat namelijk ‘ACCie’ in een soort van graffitistijl. Het ziet er in ieder geval doordacht uit.

We waren dus goed op weg, totdat we zagen wat Ron’s Textiel van onze prachtige leus had gemaakt. In plaats van ‘Zeg geen nee, doe mee!’, stond er nu: ‘Zeg nee, doe mee’. Dit slaat de plank volkomen mis. Gelukkig is het recht gezet en hebben we nu onze goede t-shirts.

Verdere activiteiten dit jaar zijn strikt geheim en alleen bekend bij een kleine kring van ingewijden. Er staat in ieder geval nog veel spannends op het programma. We zullen het verdere jaar proberen met zo leuk mogelijke activiteiten zoveel mogelijk mensen met elkaar in contact te brengen.

54

Sanne en Anna eten bij...

W.S.G. Isaac Newton

In Twente huist een van onze zusterverenigingen. Aangezien de reis veel tijd in beslag neemt, maken we dankbaar gebruik van hun bezoek aan Eindhoven. Tijdens het diner leren wij verschillen in studeren en studentenleven en worden we voorzien van de roddels over hun bestuur.

Anna van Velsen en Sanne Janssen Om het Glazen Huis en de installatie van Simon Stevin te zien, kwam een afvaardiging van het bestuur van het Werktuigbouwkundig Studiegenootschap Isaac Newton op 20 december uit Twente naar Eindhoven.

Het is dezelfde opleiding maar dan aan de andere kant van het land. Wij waren ge誰nteresseerd in de verschillen en overeenkomsten tussen de verenigingen, de studenten en de universiteiten. Na een middag in de kou gingen we samen met hen, Mike en Sandra uit eten op de Kleine Berg. Wegens problemen met de auto van LUCID schoof Jeroen pas aan terwijl zijn voorgerecht aan het koud worden was.

Het leven in Twente Wij waren in de veronderstelling dat het studentenleven in Enschede verschilt van hier omdat er daar een campus is waar je een kamer kunt huren. Alle studenten zouden dus in isolement leven. Nu blijkt dat slechts tien tot vijftien procent van de studenten op de campus huurt en de rest gewoon in de stad woont. Het centrum ligt ongeveer vijftien minuten fietsen van de campus af. Hierdoor komt het uitgaansleven redelijk overeen: op donderdag borrelen en daarna uitgaan in de stad. Natuurlijk zijn er ook studentenverenigingen en viert elke vereniging regelmatig een feestje. Wel schijn je er te moeten oppassen wanneer je over straat gaat, want er worden in Twente veel mensen doodgeschoten.

55

Simon Ster 42.3 | februari 2011

Strijd om de oudste studievereniging van Twente Momenteel is bij Newton het 53e bestuur aan de macht hoewel het genootschap pas 45 jaar bestaat.

Dit komt doordat niet alle besturen een volledig jaar hebben afgemaakt. Zo had de vereniging jarenlang in haar statuten staan dat wanneer een bestuurslid gaat trouwen, het volledige bestuur wordt afgezet.

Het studiegenootschap is kleiner dan onze vereniging.

Ze tellen ongeveer 750 leden. Dit komt doordat de opleiding Werktuigbouwkunde daar ook kleiner is: afgelopen jaar was de instroom slechts 90 studenten waarvan 2 vrouwelijke. Dan doen wij het nog best goed met onze 12 op de 217. In totaal zijn er slechts 24 vrouwen ingeschreven bij de studie in Twente.

Herinneringen aan Simon Stevin Ondertussen hebben we al wat broodjes en bier op en arriveert het voorgerecht. Even houden alle sterke verhalen op en wordt het zelfs een beetje stil aan tafel.

Jeroen schuift wat later aan achter zijn, ondertussen lauw geworden, Macho Nacho’s. Klagen mag niet van de voorzitter van Newton: “Ja, dat is beter dan de koude frieten en kroketten die we kregen met jullie constitutieborrel.�

Het zeskoppige bestuur van Newton is net als Simon in bezit van een bestuursruimte. Deze bestaat niet alleen uit een werkplek voor de bestuursleden en een deel voor de leden (voorzien van groene Chesterfields), er zijn ook plekken voor commissiewerk. Dit verenigingshok beslaat volgens de verhalen ongeveer twee keer zoveel vierkante meter als de Simonkamer en er is zelfs een afwasmachine aanwezig. Wel hoeven wij onze borrelruimte niet te delen van met een andere opleiding zoals zij dat wel moeten met Industrieel Ontwerpen (Industrial Design). Deze mede-eigenaar houdt echter maar zelden een borrel in Diepzat, zoals de borrelkelder heet.

De wisseltrofee, een gebraste penning van Alembic en een aantal penningen van Newton

Met trots vertellen ze ons dat ze de oudste vereniging zijn in Twente, al schijnt niet iedereen het daarmee eens te zijn. Er is nog steeds onenigheid met C.T.S.G. Alembic Scheikundige Technologie. Scheikunde richtte haar vereniging een paar weken eerder op, maar veranderde na de oprichting van W.S.G. Isaac Newton nog van naam. Deze naamverandering kan opgevat worden als een heroprichting wat er voor zorgt dat de vereniging wat weekjes jonger is, maar hier is Scheikunde het niet mee eens. Nu strijden ze elk jaar om wie zich dat jaar de oudste mag noemen. De winnaar krijgt de wisseltrofee, dit is een gedestilleerde appel. De op dat moment jongste vereniging mag de ander uitdagen om te strijden om de trofee. Newton staat op dit moment voor, dit is te zien aan het aantal turfstreepjes op de sokkel van de trofee.

56

Activiteiten en Commissies Waar werktuigbouwers zijn, wordt gebeund. Zo heeft Isaac Newton momenteel anderhalve hovercraft en een hydraulisch aangedreven buggy. Zij hebben geen kleine werkplek die overvol staat, maar een heel gebouw waar ze met gemak rondjes kunnen rennen en ook nog eens al hun spullen kwijt kunnen.

Het nagerecht met een toefje roddels Vervolgens is het tijd voor het nagerecht. Uiteraard neemt onze Commissaris Externe Betrekkingen een decadente koffie en whisky en neemt Niels (en velen met hem) ‘de verrassing van Niels. ’ Dit blijkt een heerlijk toetje te zijn met warme kersen en ijs, zeker geen verkeerde keuze.

Ook zijn we geïnteresseerd in de commissies en activiteiten die ze daar hebben. Een terugkerende commissie is die van de Newtonrally. Zij organiseren een wedstrijd waarbij teams een auto moeten huren en een soort puzzeltocht moeten doen door heel Nederland.

Hierin komen opdrachten voor als ‘rij achterstevoren door de McDrive’ en ‘signeer een koe.’ Ook hebben zij een variant op eieren gooien naar de voorzitter met de intro, zij gooien dan hun voorzitter in de vijver.

Na het toetje drinken we nog een biertje en krijgen we bestuursroddels mee. Zo raakt de voorzitter regelmatig zijn spullen kwijt. Op het moment is hij dan ook voor de derde keer dit jaar zijn pinpas kwijt en is hij ook al een keer zijn nachtpas kwijtgeraakt. De verhalen over Riga zullen we hier maar niet plaatsen.

Buiten op straat doen we nog een shotje verenigingsdrank van Newton (in totaal de hele fles) en daarna moeten ze helaas weer vertrekken om, ondanks de snelheidsdekens, niet te laat thuis te komen. Weer een gezellige avond wat ons er weer aan herinnert dat we Newton veel vaker moeten zien.

57

Simon Ster 42.3 | februari 2011

58

Gears

A handy guide

“Good afternoon, I’m looking for a gear, do you have any?” “Naturally sir, everything from bevel to worm can be found here. What would you like?” “Err… One of these please...”

If this scenario seems familiar, or you would like to prevent it from ever being so, use this handy guide to identify any gears you might come across.

Luuk Mouton Is the gear a solitary one or is it an arrangement of multiple ones contained within a (usually) cylindrical vessel?

Multiple

Solitary

Are all of the gears in the same plane?

Yes

No

Differential

Sun & planet

A differential is one of the most used mechanisms, found in virtually every vehicle with more than two wheels. It normally consists of three bevel gears inside a spherical or cylindrical housing which possesses a ring of teeth along its outer edge. One of the bevel gears is attached to the side of the housing and perpendicular to its axis, whilst the other two run freely concentric to the housing.

In its normal function, the housing is driven, after which the three bevel gears equalize torque along the two different output axles. If any two axles are driven instead, the sum or difference of their speeds can be found on the remaining axle.

Is one of the gears attached to a rod in the plane of the gears?

No

Yes

Is the central gear eccentric?

Yes

No

The sun and planet gear – not related to the planetary gear which is just another name for an epicyclic gear – is an old mechanism invented during the age of steam. It fulfilled a role similar to that of a crank, changing reciprocal into rotational motion.

In fact, it was specifically designed for this purpose to avoid the patent held on the crank at the time. After this patent had expired, the sun and planet gear fell into disuse and they are rarely seen today.

Cycloidal

Epicyclic

The cycloidal drive is a peculiar gear mechanism, containing an assortment of remarkable components. Attached to its drive axle is an eccentric bearing, which causes a gear with smooth rounded cogs – dubbed a ‘cycloidal’ gear – to move along an equally smooth internal ring gear. The cycloidal gear contains holes through which a series of pins is attached to another disk. The motion of the cycloidal gear causes the pins to roll around the inner edge of the holes, slowly carrying them along to make the secondary disk turn.

Epicyclic gearing is a common arrangement of multiple gears. A central disk-shaped gear, labeled ‘sun’, is surrounded by two or more other gears which are aptly named ‘planets’. These planets mesh with an internal ring gear that surrounds the assembly, called the ‘annulus’, and are attached to a non-gear carrier which can turn relative to the sun. The annulus is usually stationary, although the carrier or sun may be so instead. The usual purpose of epicyclic gearing is high-efficiency speed reduction, with the mechanism being 97% efficient.

59

Simon Ster 42.3 | februari 2011

Is the gear disk shaped?

No

Yes

What is the gear shaped like?

Cylinder

Topless cone

other

Beam

Disk segment

Worm

Bevel

Rack

Worm gears are similar to helical gears; however they are generally much thinner and longer (diskshaped versions are technically possible, but virtually never used).

According to definition, a gear is a worm gear instead of a helical gear if a single tooth runs along the outer surface for more than one full revolution.

A bevel gear is shaped like a truncated cone, with the teeth set along the curved surface. This surface is usually set at a forty-five degree angle to the flat planes as two of such gears allow the matching of perpendicular axes – a common application. However, other angles are completely possible and if the gears are of different sizes the axles do not even have to cross. If a bevel gear has a helical profile, it is referred to as a spiral gear instead.

In this context, the rack is not a medieval torture device.

Instead, it is a small segment of a gear with an infinite radius, taking the form of a long beam with teeth on it.

This is combined with a normal gear – called a pinion in this context – to change rotation into linear motion over a limited distance. Usually, the teeth on a rack are plain straight cogs, although helical or even herringbone variants exist. The most common place for rack and pinion arrangements is in steering mechanisms, which they have been filling for almost as long as steered vehicles exist.

A worm gear is always used in combination with a normal diskshaped gear, creating a connection with two noteworthy purposes.

Most importantly, the shallow tooth angle on the worm gear will prevent the other gear from turning it, thus creating a drive that only works in one direction.

Secondly, the worm gear will cause a large reduction in speed using only a small volume, a useful trait in cases where space is limited.

Bevel

Rack

Non-Circular

Harmonic drive The harmonic drive is a creation that can barely qualify as a gear, its design having much more in common with a belt drive.

The ‘gear’ consists of a half-open cylinder, of which the open end is a thin and flexible structure with the teeth on the outside. A rotating mass within this gear – generally an eccentric circle, oval, or rounded rectangle – pushes the harmonic gear’s teeth into those of an internal ring gear that surrounds it. As the harmonic gear has fewer teeth than the internal ring gear, it will turn a small amount opposite to the rotating mass during each revolution, creating a reduction in speed ten times more efficiently than planetary gears.

Is the gear made from a flexible material?

Yes

No

Non-circular Although it may seem predictable, this gear is probably one classified as non-circular.

These gears are usually found in pairs specifically built to match each other and can have all sorts of esoteric shapes, ranging from squares and ovals to others that defy simple description. Their purposes are equally varied, as each pair of such gears is generally custom-built for a specific application.

60

Is the outer surface of the gear the one used during operation?

Sector

Yes

A sector gear is effectively a subtype of the other gears, recognizable by its teeth, which do not run around its entire outer surface. There are effectively two versions of sector gears. The first consists of a complete disk which lacks teeth along a certain segment of its surface. This type is usually used to create time intervals as each full revolution of the gear only turns the linked gear when the toothed segment meets it, and leaves it stationary when the toothless segment passes.

Is the entire outside of the gear lined with teeth?

No

Do the cogs run straight from one end of the gear to the other?

Yes

A cage gear consists of two disks – usually made out of wood – connected in their centre by the axle and along their edges by a row of cylindrical pins. The latter also serve as a set of crude teeth. As another gear type that has fallen into disuse in the modern era, they where always found inside oldfashioned windmills were they were used in combination with primitive crown gears.

No

A helical gear possesses cogs that are shaped as if they were part of a helix spiraling around the outside of the gear – hence their name.

The advantage of these teeth over straight ones is their larger contact surface, making the gear more resistant to torsion. However, the asymmetry in the gear will cause it to undergo a perpendicular force as well. This means special bearings are required to use gears with helical teeth.

A final remarkable property of helical gears is that two of them, spiraling in opposite directions, will mesh at an angle instead of straight. This set-up replicates the arrangement of a worm gear.

Spur

Cage

Yes

Helical

The second type is no longer a full disk but actually a sector of one with tooth along its outer diameter. Such sector gears use less material than the former, but are generally imbalanced and less stable.

Their main usage is in applications where something is moving back and forth along a small amount of degrees and a full gear is not necessary.

The humble spur gear is the most common and simplest of all gears, being a simple disk with straight tooth along its circumference. Its uses are varied and manifold, even though it lacks the special qualities of other types.

No

No

No

Is the space between the cogs completely empty?

Is the gear symmetrical when viewed from its non-circular side?

Yes

Yes

Herringbone A herringbone gear gets its name from the fact that its teeth are shaped like the bones of a fish when the gear is viewed from its narrow end. This is effectively the same as two helical gears with opposite spins attached to each other to form a symmetric whole, which is why these gears are also called double helical gears. They have the same surface area as a helical gear, but are symmetrical, removing the perpendicular forces. Because of this, they fulfill exactly the same role as spur gears in a mechanism, only better. Due to their distinct halves, they are also excellent as anti-backlash gears.

61

Simon Ster 42.3 | februari 2011

Internal ring Is the inner surface of the gear the one used during operation?

No

Yes

Are the teeth thin in comparison to the radius of the gear?

No

Face A face gear is a disk with teeth engraved along its circular face.

These teeth are generally straight to match with spur gears, but helical versions are possible as well.

Its purpose is comparable to that of a bevel gear, although only angles of ninety degrees are supported.

Yes

Predictably, the main feature of an internal ring gear is that it is ring-shaped, with its cogs located along the inner edge of this ring. The basic construction obviously prevents a central axle from being used, so they are often used as stationary gears attached to the framework of the gear train. Alternatively, the ‘ring’ may be extended to a cylinder which is closed at one end to allow for the placement of an axle.

The teeth are not specific and may be straight, helical, or herringbone shaped.

Crown The teeth of a crown gear are usually triangular, and protrude from its surface. It is considered a special type of bevel gear – one with an angle of ninety degrees, which can be used in combination with cage gears, spur gears, or other bevel gears to transfer motion at a ninety degree angle.

Other qualities Anti-backlash

To allow gear trains to run smoothly, the various gears do not fit together perfectly, but have small gaps between them where the teeth meet. This has the disadvantage of causing a delayed response when the gear train changes direction, which can be unacceptable in some applications.

Because of this, anti-backlash versions of most disk-shaped gears exist. In these gears, the gear is split in half and only one of these halves is attached to the axle. The second half is attached to the first by means of a preloaded spring. This arrangement causes the two halves to push against both sides of the gear to which the anti-backlash one is attached.

As long as the torsion that runs through the two gears does not exceed the strength of the preloading spring, there will be no gap between the gears and thus no delayed response.

Finally, special bearings with a very high stick/slip ratio may be used. In this case, the gear will rotate with the axle until the torsion becomes too high, at which point it will detach itself from the axle and become like a free-running gear until the torsion drops again. This mechanism can be used to prevent high torsion from damaging the rest of the gear train.

Connection to axle

Sprockets

Whilst gears are usually firmly attached to axles with plugs, grooves, or other such things, this is by no means mandatory. They may also be attached using any form of rolling bearings, allowing them to rotate freely relative to the axle, although this will obviously prevent them from applying torsion to that axle.

Although some would refer to them as gears, the toothed metal disk used in combination with chains, such as those found in a bicycle, are not. Instead, they should be referred to as sprockets.

Not gears Cogs

Although they are occasionally mistaken for such in literature, cogs are not a type of gear. Instead, they are a synonym for the teeth of one.

62

Prijsvraag Ook deze jaargang zal elke Ster een prijsvraag bevatten. De prijs die je kunt winnen is deze keer 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 42.3 De nieuwe prijsvraag is weer een wiskundige, maar deze is een stuk minder moeilijk. In de figuur moeten de cijfers 1 tot en met 25 worden ingevuld, zodat de som van de cijfers op elke rij, kolom en diagonaal 65 is.

Onder de goede inzendingen zal een bierkaart worden verloot.

Prijsvraag Ster 42.2 De puzzel van de studieverenigingen die 100 fietsen gingen verdelen bleek een moeilijke. Er zijn een aantal verkeerde inzendingen geweest en slechts één goede. De winnaar is Paul Kooiman met de oplossing: Je wil als eerste aan de beurt zijn, je stelt voor om zelf 98 fietsen te houden en de derde en vijfde vereniging er ook één te geven. Paul kan zijn bierkaart op komen halen in de Simonkamer.

Sterrenhoekjes Stefan: Het enige wat vast staat, zijn de vaste dingen.

Floor van Prot: Ik heb voor het eerst in twee weken weer een broek aan.

Rolf: Ik heb een digitale schuifmaat gekocht, hij geeft de maat in mm met drie cijfers achter de komma. Jaap: Kun je eindelijk je lul opmeten.

Stefan: Wow, hoe langer ik naar de klok staar, hoe minder tijd ik heb.

Mike: Caroline, je hele begroting moet je zo maken dat je niet alles op bier gaat inzetten.

Bastian: Mike, heb je gister gezopen of heb je altijd van die spleetogen?

Anna: Hoe spel je WVTTK? Bastian en Edward luisteren muziek in de Simonkamer. Bastian: Wat is dit voor tweederangs bandje? Edward: Nirvana...

Jesper: Dat vaasmodel, daar kan je toch mee uitrekenen hoe vaak je moet trekken om twee rode ballen te krijgen?

Jeremy: Doen we de zakken aan de binnenkant of aan de buitenkant? Jaap: Dat maakt geen zak uit.

Penningmeester: Wat maakt het uit dat we verlies draaien?

Harm bij het inschenken van een shotje: Ja die 4 en die 40 cl haal ik altijd door elkaar.

Mike: Ik begin gewoon een beetje moe van mezelf te worden.

Het bier van Stefan stroomt over. Sandra: Ah zuigen! Stefan: Sandra, dat is niet jouw tekst.

Stefan: Dat vind ik niet kunnen Harm, neem een adtje desintresse. Harm: Wat moet ik opschrijven?

Redelijk laat bij het lustrumfeest van CHOEPS. Daan: over 10 jaar ben ik rector DE magnificus dhr Dams.

Jaap: Hoe idioot is het om een Schots en een Amerikaans steakhouse naast elkaar te zetten? Jesper: Dan kan je bij beide proeven om te zien welke het lekkerst is. Jaap: Je bedoelt een steakproef?

Jeroen: Goed gesmeerd gaat lekker en dat soort dingen.

Tim: Ik heb een tweepersoons vriendin.

Stefan krijgt een mailtje: Ik had zojuist Simon Stevin aan de lijn, uw Commissaris Externe Betrekkingen.

Lennard: Als ik zou korfballen zou ik me ook kapot zuipen.

63

Titel

Simon Ster 42.3 | februari 2011

Subtitel

64

Titel

Subtitel