plaatje - S.V.A.T. Astatine

ATtentie
Periodiek der S.V.A.T. Astatine | Jaargang 3| feb. 2009
WiTricity:
draadloze energieoverdracht
Kosmische inflatie
3-3
Helofytenfilters
Metaalmoeheid
Van de redactie
Inhoudsopgave
En daar zijn we weer. Hopelijk deze keer
wel op tijd bij iedereen in de brievenbus - bij
het drukken van de vorige editie zijn er wat
moeilijkheden opgetreden, waardoor er wat
vertraging is opgetreden. Als redactie vragen
we jullie om begrip hiervoor.
Kosmische inflatie
Wellicht hebben jullie de vorige editie
nét uit, dan kan er meteen verder worden
gelezen in deze derde editie van ons
derde jaargang. Ook deze keer hebben
we interessante artikelen van binnen en
buiten de commissie. Ken je die reclame
van een niet nader te benoemen bedrijf
over draadloze elektriciteit? Wij hebben een
artikel over draadloze energie-overdracht.
Ook helofytenfilters komen aan bod, dat
zijn waterzuiveringsfilters die bestaan uit
moerasplanten. Het begin der tijden halen we
ook aan, in een artikel over kosmische inflatie
(nee, dit gaat niet over de kredietcrisis).
Lekker abstract, net zoals het artikel over
de snaartheorie. Wat hedendaagser is het
artikel over metaalmoeheid. Ook wordt het
gala van voor de vakantie besproken en ook
onze eigen verjaardag: DIES. De SportCo
en de ChoCo doen ook nog verhaal en ‘last
but not least‘ heeft Ben van der Harg nog
een interessant artikel geschreven over iets
wat we vaak gebruiken voor onze studie:
internet.
Rioolzuivering natuurlijk
Tot slot wil ik jullie eigenlijk alleen nog maar
veel leesplezier toewensen. Heel veel plezier
met lezen en succes in het derde kwartiel.
Namens de redactie,
Jochem Giesbers (Hoofdredacteur)
Het heelal blaast op!
12
Helofytenfilters
14
Metaalmoeheid
Een vermoeiend verhaal
30
En verder...
Van de voorzitter
Activiteitenkalender
WiTricity - Wireless Electricity
Gala - de AT’er
Gala - de date
Column
Kosmische inflatie
Helofytenfilter
Snaartheorie
Het Knotsbaltoernooi
AT-vrouw vs. AT-man
Choco Sinterkerstdiner
Studeren, AT & Internet
DIES
Geschiedenis
Metaalmoeheid
Verjaardagen
Puzzel
Colofon
2
3
4
7
8
11
12
14
16
19
20
22
24
26
27
28
30
31
32
Van de voorzitter
Een woord vooraf
Bas Haarman
Gelukkig nieuwjaar en nog gefeliciteerd! Gefeliciteerd?!
Ja, op 23 december was het precies drie jaar geleden
dat onze vereniging opgericht is. Voordat goede voornemens en vooruitblikken de boventoon gaan voeren,
even een terugblik. Je moet immers weten waar je vandaan komt voordat je ergens naartoe kunt gaan.
2008 is een jaar getekend door extreme uitschieters:
de hoogste olieprijs in jaren en de kredietcrisis, maar
ook door voor velen wonderlijke gebeurtenissen:
Barack Obama werd de eerste zwarte president van
Amerika, angst voor zwarte gaten stak de kop op
bij het inschakelen van de LHC, een gedeeltelijke
zonsverduistering vond plaats en Rusland won het
Eurovisie Songfestival en viel Georgië binnen. Maar
er vond ook veel leuks plaats in 2008; de smurfen
vierden hun 50e verjaardag, de Universele Verklaring
van de Rechten van de Mens werd 60 en België heeft
eindelijk weer een regering.
Maar ook voor AT was het een spannend jaar. De
opleiding is officieel geaccrediteerd en dat betekent
dat we er van verzekerd zijn dat we de komende zes
jaar blijven bestaan, we heten niet langer Technische
Wetenschappen volgens de IB-Groep, maar eindelijk
Advanced Technology, zoals het hoort. Het aantal
inschrijvingen is flink toegenomen en we zijn hiermee
bijna groter dan TN en ST. Maar ook is er een nieuwe
opleidingsspecifiek OER ingegaan dit jaar; de grootste
en belangrijkste verandering is dat het aantal verplichte
herkansingsmogelijkheden terug is gegaan van twee
naar één, dus herkansen in de zomervakantie zit er
waarschijnlijk voor vakken welke niet in het vierde
kwartiel gegeven worden niet meer in.
Astatine is niet alleen weer een jaartje ouder geworden
afgelopen jaar, maar heeft ook als jonge vereniging
haar kracht weer laten zien; onder andere door
het eigenhandig opzetten van een spectaculaire
buitenlandse reis en naïntroductie, het organiseren
van een groots symposium, maar ook de lezingen over
uiteenlopende onderwerpen en excursies geven onze
kracht weer. Weinig verenigingen geven hun leden
een dergelijk uitgebreid inzicht in de mogelijkheden
in het bedrijfsleven en onderzoek. Maar als vereniging
ben je nergens zonder gezelligheid en betrokkenheid
en daarom zijn onze gezelligheidsactiviteiten en
sportactiviteiten van afgelopen jaar een perfecte
fundering voor de komende jaren.
2
Ja, een ding weet ik zeker als ik op 1 januari opsta
(ten tijde van schrijven is het nog 2008) met een
ongelofelijke kater en misselijk gevoel: ik ben dan trots
op hoe ver Astatine is gekomen sinds haar begin in
2005 en ik ga nooit meer zoveel drinken als tijdens
Oud en Nieuw. Mijn goede voornemens voor komend
jaar zijn minder bier drinken en vroeger opstaan, komt
dat overeen met jouw voornemens?
Nu 2008 achter ons ligt en we vooruitblikken op 2009,
moet ik helaas even waarschuwen dat het mogelijk
is dat we in de toekomst van 9 tot 9 college gaan
volgen. “WAT?!” denk je nu waarschijnlijk, maar de
URaad heeft het RoUTe’14 plan van het CvB, waarin
dit als doel vermeld staat, goedgekeurd. Het zal nog
wel mogelijk zijn om je opleiding gewoon te kunnen
afronden door middel van het volgen van college
tijdens de normale werkuren. De avonduren zullen
vooral gebruikt worden voor cursussen/opleidingen
bedoeld voor mensen uit het beroepsleven, maar
wie weet? Wat daarentegen wel fijn is, ook al is dat
puur persoonlijk: de collegetijden zullen in het nieuwe
academisch jaar aangepast worden; het eerste uur zal
om 8.45 uur beginnen in plaats van 8.30 uur.
Hoeveel verandering 2009 ook met zich meebrengt;
Astatine is een zekerheid. Zij zal doorgaan met het
behandelen van jullie klachten en het organiseren van
studiegerelateerde en gezelligheidsactiviteiten! Op de
Hoogste!
Activiteitenkalender
Wat is er allemaal te beleven?
Woensdag 4 februari: Colloquium prof.dr.ir. Hoeijmakers
Professor Hoeijmakers wet alles van stromingsleer en aerodynamica. Bij ons komt hij wat vertellen over deze
effecten bij vliegtuigen. Kan het in-de-lucht-blijven van vliegtuigen verklaard worden met de wet van Bernoulli, of
is het toch de tweede wet van Newton? 12.30 uur, HT900.
Woensdag 4 februari: BuCom-Bestemming-Bekendmakings-Borrel
Ben jij ook zo benieuwd naar de bestemming van de buitenlandreis van de BuCom? Beproef je zenuwen niet
langer en borrel mee bij de BOSS en hoor van de BuCom waar we ons begin mei begeven. De borrel begint om
20.00 uur, in de Tombe.
Vrijdag 6 februari: Bètadag(en)
In het hele land vinden bètadagen plaats om middelbare scholieren uit de derde klas te motiveren voor een
bètaprofiel te kiezen. Vandaag komen ze naar de UT: wees lief voor ze, zodat ze later, als ze gro(o)t(er) zijn, AT
gaan doen..
Zaterdag 14 tot en met zondag 22 februari: Vakantie
Sinds dit collegejaar geen meivakantie meer maar een krokusvakantie, dus hierna is het één lange ruk naar de
zomervakantie. Maak je borst maar nat…
Woensdag 25 februari: Colloquium Alliander
Alliander is een bedrijf dat uit drie onderdelen bestaat: Liander, Liandon en Liandyn. Wat ze doen, hoe ze dat doen
en waarom ze het zo doen krijg je te horen om 12.30 uur in HT900.
Vrijdag 6 maart: Ouderdag eerstejaars AT
Vandaag komen de ouders van alle eerstejaars studenten Advanced Technology kijken wat hun kroost (al dan
niet) uitvoert hier in Enschede. Georganiseerd door diezelfde eerstejaars belooft het een leuke dag te worden!
Woensdag 11 maart: StudentenOverleg kwartiel 3
Wat is er gedaan met wat er uit het vorige overleg naar voren is gekomen? Hoe is het gesteld met de opleiding?
Krijg antwoord op deze vragen, laat bovendien je mening en problemen horen bij het SO om 12.30 uur, HT900.
Dinsdag 24 maart: Sluiting tentameninschrijving
Vergeet je niet in te schrijven voor de tentamens van het derde kwartiel!
Woensdag 1 april: mastermarkt AT
Weet je nog niet welke master je wilt gaan doen? Kom naar deze voorlichtingsdag en hoor en zie welke masters
je allemaal kunt gaan doen.
3
WiTricity - Wireless Electricity
Draadloze energieoverdracht
Pim Muilwijk
Het is je vast wel eens overkomen; je wilt ergens met
je laptop gaan zitten, maar je accu is bijna leeg en er
is nergens een contactdoos te bekennen. Of erger, je
bent bezig met een belangrijk document en opeens
valt je laptop uit. Zonder dat je het door had is de
accu leeg gegaan en ben jij je werk kwijt. Dit soort
scenario’s schreeuwt om een innovatie. Telefoons
konden draadloos gemaakt worden, netwerken
konden draadloos gemaakt worden, waarom kan onze
elektrische energievoorziening niet draadloos worden
gemaakt?
Het antwoord op deze vraag is eenvoudig: dit kan wel.
Sterker nog, al in 1891 publiceerde niemand minder dan
Nikola Tesla zijn “Experiments with alternate currents
of very high frequency and their application to methods
of artificial illumination”. Hierin beschrijft hij hoe hij
lampen kon laten oplichten door ze in een sterk, snel
veranderend elektrostatisch veld te brengen. Dit veld
creëerde hij door twee zinken platen op te hangen die
allebei aangesloten waren op een inductiespoel (figuur
1). In die tijd was het gebruikelijk om demonstraties
te geven van natuurkundige principes en hij verbaasde
menigeen met zijn “show”.
Figuur 1: Opstelling voor draadloze energie.
Tesla besloot om zijn vindingen te commercialiseren
en begon met het opschalen van zijn demonstratie.
Opvallend was dat het niet bij hem opkwam om de
elektromagnetische golven die hij genereerde te
gebruiken voor radiocommunicatie. In plaats daarvan
dacht hij maar aan twee dingen: verlichting en stroom.
Hij begon met het vervangen van een van de platen
met een grote cilinder, de andere plaat verving hij door
het circuit te aarden. De cilinder zette hij op zijn dak
(als een soort antenne). Hij ontdekte dat hij op deze
manier in staat was om golven door zijn laboratorium
te zenden en te ontvangen.
4
Een paar jaar later breidde hij zijn opstelling verder uit
door antennes aan ballonen te hangen en deze boven
zijn laboratorium te laten zweven.
Rond deze tijd zette hij een bedrijfje op om zijn lampen
aan de man te brengen, maar de zaken liepen niet al
te best. Dit gaf hem de tijd om nog eens na te denken
over hoe zijn systeem nou eigenlijk werkte.
Hij focuste zich op experimenten waarbij de zender
aangesloten was op een antenne en de aarde. Tesla was
een meester in gedachte-experimenten en hij stelde
het zich zo voor dat, wanneer er elektrische energie
door zijn zender stroomde, er twee dingen gebeurden;
elektromagnetische golven straalden uit de antenne
de lucht in en elektrische stroom stroomde de grond in.
Het was toen al bekend dat elektromagnetische golven
hetzelfde waren als lichtgolven en dat deze in rechte
lijnen bewogen. Tesla realiseerde zich dat, wanneer
de golven van zijn antenne recht en van de antenne
af bewogen, de energie van deze golven verloren ging.
Daarom focuste hij zich op de stroom die de grond in
ging. Hij vroeg zich af of het mogelijk zou zijn om met
een zender golven door de aarde naar een ontvanger te
sturen, om vervolgens elektromagnetische golven in de
lucht te gebruiken om het circuit te sluiten. Zijn denken
was op dit punt radicaal anders dan zijn tijdgenoten,
die in wezen een omgekeerde aanpak hanteerden.
Toen hij dit eenmaal besloten had, richtte hij zich vooral
op het minimaliseren van de elektromagnetische
straling die uit de antenne kwam. Hij ontdekte dat hij
een grote grondstroom kon creëren door een zeer grote
inductie en een zeer kleine capaciteit te gebruiken. Om
deze grote inductie te kunnen bereiken ontwierp hij
een nieuw soort spoel, waar hij het ene contactpunt
van aardde, terwijl hij het andere contactpunt in de
lucht liet hangen. Toen hij deze spoel aanzette onttrok
hij paarse stromen van elektriciteit uit de aarde. Tesla
dacht dat hij de elektrische energie van de aarde
aanboorde en concludeerde daaruit dat hij wellicht
elektrische energie kon verzenden door resonantie te
gebruiken. Om dit effect te benutten wilde hij elektrische
oscillaties de grond in pompen met dezelfde frequentie
als de resonantiefrequentie van de aarde (~7,8 Hz).
Tesla was er van overtuigd dat hij door middel van dit
systeem de hele wereld van energie kon voorzien.
Er restte alleen nog een probleem. Tesla was er zeker
van dat hij stroom door de grond kon versturen,
maar hoe het circuit door de atmosfeer gesloten
moest worden was voor hem een raadsel. Na lang
experimenteren herinnerde hij zich het principe
van de geisslerbuis die hij had gebruikt tijdens zijn
demonstraties. Dit waren buizen die vacuüm gezogen
waren en daarna gevuld waren met een edelgas als
neon of argon. Als analogie bouwde hij daarom een
ruim 15 meter lange glazen buis tussen de zender en
de ontvanger en verlaagde de druk tot 0,16-0,20 bar.
Hij ontdekte dat hij op deze manier elektrische energie
door de buis kon versturen. Dit overtuigde Tesla er van
dat het geheim van draadloze energieoverdracht niet
in elektromagnetische golven lag, maar in de conductie
van een gas op lage druk.
Hij beredeneerde dat het dus mogelijk was om het
circuit te sluiten als hij dit hoog in de atmosfeer deed
waar de lucht dunner was. Het enige wat er dan nog
gedaan diende te worden was het aansluiten van de
spoelen in de zender en de ontvanger op ballonnen
met een groot metaaloppervlak. Hoog in de lucht
zouden deze ballonnen in staat zijn om elektrische
stroom van de ontvanger door te geven aan de zender.
Om ballonnen aan kilometerlange tuiers te voorkomen
moest Tesla twee dingen doen; de spanning verhogen
tot miljoenen volts en zijn zenders en ontvangers
verplaatsen naar bergtoppen. Maar hoe hoog moest
de spanning eigenlijk zijn en op welke hoogten zou zijn
systeem werken? Om dit uit te vinden moest hij een
proefinstallatie bouwen.
Hij verplaatste zich daarom naar Colorado Springs waar
hij een nieuw laboratorium bouwde om de elektrische
potentiaal van de aarde te bestuderen. Als de aarde
geen natuurlijke potentiaal of lading zou hebben,
zou hij een ontzagwekkende hoeveelheid energie in
de aarde moeten pompen om deze te laten vibreren.
Echter, als de aarde deze wel had zou hij maar een
kleine hoeveelheid elektriciteit nodig hebben. Na een
aantal metingen concludeerde Tesla dat de aarde een
elektrisch potentiaal bezat, hij wist echter nog niet hoe
elektrische stroom zich door de aardkost verplaatste.
Het antwoord hierop verkreeg hij tijdens een enorme
onweersbui die over zijn laboratorium heentrok. Het
viel Tesla op dat zijn meetinstrument om het half uur
een signaal detecteerde en hij concludeerde hieruit dat
hij te maken had met staande golven. Hij kon echter
niet verklaren waar deze staande golven reflecteerden
om met zichzelf te interfereren. Hij vond het moeilijk
om te geloven dat ze aan de andere kant van de
aarde reflecteerden en nam aan dat ze dit deden op
het punt in de wolken waar het geleidingspad begon.
Het bestaan van deze staande golven bewees dat de
aarde zich gedraagt als een geleider van gelimiteerde
dimensies en het was voor Tesla duidelijk dat, wanneer
staande golven konden worden gecreëerd door onweer,
hij ze zeker kon produceren met een oscillator.
Overtuigd van zijn ontdekkingen toog hij naar New York
om daar financiering los te peuteren voor zijn systeem
voor draadloze energieoverdracht en kreeg niemand
minder dan J.P. Morgan zo ver om $150.000 op te
hoesten. Meteen begon hij met het bouwen van de
gigantische, 57 meter hoge Wardenclyffe Tower, die hij
wilde gebruiken om staande golven mee te creëren.
Het project liep hier echter spaak. Niet alleen stopte
de geldtoevoer door een gebrek aan investeerders
(die dachten er niet aan te kunnen verdienen), ook
kwamen er praktische problemen aan het licht. Tesla
heeft nooit laten doorschemeren hoe hij stationaire
elektromagnetische golven wilde opwekken, of hoe hij
elektrische energie aan de grond wilde overdragen.
Tegenwoordig weten we dat het mogelijk is om
stationaire elektromagnetische golven te creëren
tussen de aardkorst en de ionosfeer (de Schuman
Cavity). Deze worden gebruikt om met onderzeeërs te
communiceren, hiervoor zijn echter antennes nodig
van ruim 45 km lang. Dus, we kunnen concluderen dat,
hoewel Tesla’s technologie theoretisch uitvoerbaar
was, hij deze ontzettend onderschat heeft.
Maar, waar laat dat ons op het gebied van draadloze
energieoverdracht? Opvallend is dat de interesse in
dit gebied de laatste jaren sterk is toegenomen en het
daarom inmiddels is gebombardeerd tot “emerging
technology”. Verder is het ontzettend divers en zijn er
veel verschillende paden te onderscheiden.
Ruwweg kunnen we de huidige technologieën opdelen
in twee categorieën: “near field” en “far field”. Deze
termen slaan op respectievelijk de elektromagnetische
velden dichtbij en ver weg van de antenne. Een
elektromagnetisch veld valt onder de noemer near
field wanneer deze zich een klein aantal malen de
golflengte van de bron van de antenne uitstrekt. Alles
(veel) verder weg van de antenne wordt gezien als
far field. De visie die Tesla voor ogen had, zouden we
kunnen schuiven onder far field omdat hij zijn circuit
wilde sluiten via de atmosfeer, welke zich ver van zijn
antenne bevond.
Een ander voorbeeld van een far field methode is om
laserstralen te gebruiken. Hierbij wordt elektrische
energie omgezet in een laserstraal welke vervolgens
op een zonnecel afgevuurd wordt. Deze zet de
laserstraal weer om in elektrische energie. Dit proces
wordt “powerbeaming” genoemd. Aan deze methode
kleven wel enkele nadelen; de energieconversies zijn
niet erg efficiënt, er is verlies in de atmosfeer en last
but not least: het object dat van energie voorzien
wordt moet de zender altijd kunnen “zien”. Op basis
van dit principe heeft NASA al een werkend “proof of
principle” gebouwd in de vorm van een ongeveer 300
gram wegend, radiografisch bestuurbaar vliegtuigje
van balsahout en koolstofvezel.
5
Een betere methode is echter om radio- en microgolven
te gebruiken. De energieconversies zijn een stuk
efficiënter en de “line-of-sight” speelt een minder grote
rol.
Een van de pioniers op dit gebied was de Japanner
Hidetsugu Yagi. Hij ontwierp in 1926 onder andere
de Yagi-antenne. Deze bleek uiteindelijk niet zozeer
geschikt te zijn voor draadloze energieoverdracht, maar
wel voor telecommunicatie, waar hij zelfs tegenwoordig
nog veel voor gebruikt wordt.
Op het gebied van radio- en microgolven worden
tegenwoordig echter vaak zogenaamde “phased arrays”
gebruikt. Een phased array is een groep antennes
waarvan de relatieve fases van de respectievelijke
ingangssignalen zo gevarieerd worden dat het
effectieve stralingspatroon in een bepaalde richting
wordt versterkt terwijl het in ongewenste richtingen
wordt gedempt. Om de zo gecreëerde stralingsenergie
weer terug te converteren in elektrische energie worden
vervolgens “rectenna’s” (van rectifying antenna)
gebruikt. Deze zijn zeer efficiënt (in de orde van 90%
en meer).
Maar deze methode kent ook zijn zwakke kant.
Levend weefsel gedijt verbazend slecht bij hoog
energetische straling en de risico’s voor de mens
zijn dermate hoog dat strenge veiligheidseisen de
commercialisatie waarschijnlijk nog wel even zullen
blokkeren. Ter illustratie: alleen al om een mensveilige
energiedichtheid (1 mW/cm2) en tegelijkertijd de
energieopbrengst van een moderne energiecentrale
(750 MW) te bereiken is een ontvanger van ongeveer
10 km in diameter benodigd. Bovendien is deze
techniek onderhevig aan het Rayleigh Criterion, welke
stelt dat elke straal (microgolf of laser) zal divergeren
en zwakker en diffuser zal worden naarmate deze zich
verder verwijdert van de bron. Echter, hoe groter de
zender is, hoe strakker de straal zal zijn en hoe minder
deze zal divergeren als functie van de afstand.
Wat vriendelijker voor de mens zijn gezondheid en zijn
portemonnee zijn de alternatieven die op het moment
geboden worden in het near field regiment. Om
maar met de bekendste te beginnen: de oplaadbare
elektrische tandenborstel. Het principe is erg simpel en
waarschijnlijk wel bekend. In de tandenborstel bevindt
zich een spoel evenals in het oplaadstation. Op het
moment dat de borstel op het station geplaatst wordt
zal de batterij in de borstel opgeladen worden door
inductie. De oplettende lezer ziet hier gelijk het grote
nadeel. De borstel en het station mogen nauwelijks
van elkaar verwijderd zijn en een praktische oplossing
voor bijvoorbeeld het opladen van een laptop terwijl je
er mee rondloopt, is het dus niet.
Toch heeft het bedrijf Splashpower hier al in 2005 een
slaatje uit getracht te slaan, door inductieplaten op de
markt te brengen (figuur 2) waar apparaten op gelegd
kunnen worden en zo vanzelf opladen.
6
Figuur 2: Een inductieplaat van Splashpower.
Interessanter echter is een onderzoek uit 2006 van een
team van het MIT. Het lukte dit team om een systeem
van gekoppelde magnetische resonators samen te
stellen (figuur 3). Zodra deze resonators dicht bij elkaar
gebracht worden zullen hun near fields koppelen, een
proces dat “evanescent wave coupling” genoemd
wordt. Een “evanescent wave” is een near field golf die
exponentieel met de afstand afvalt en verantwoordelijk
wordt gehouden voor zaken als kwantumtunneling.
Het mooie van dit systeem is dat er een veld van niet
radiërende straling gecreëerd wordt en dat er zo weinig
energie verloren gaat aan de omgeving.
Hiermee konden ze een 60W gloeilamp op een afstand
van 2 meter laten branden. Het voordeel van dit
systeem is dat de energie efficiënt overgedragen wordt
(zo’n 1 miljoen keer efficiënter dan normale inductie)
en dat het niet interfereert met bestaande technieken,
omdat het alleen, maar dan wel zeer hevig, reageert op
de resonantiefrequentie.
Figuur 3: Magnetisch gekoppelde resonantie.
Hoe ver weg, of dichtbij draadloze energieoverdracht nu
is, valt niet met zekerheid te zeggen. De laatstgenoemde
wetenschappers claimen hun systeem tussen 2009 en
2011 commercieel beschikbaar te kunnen maken. Of
ze dit gaat lukken? De tijd zal het leren.
Gala - twee perspectieven
De AT’er
Matthijs Oomen
Op 27 november stond het gala ‘Diamonds are
Forever’ op het programma. Dit werd door de
verenigingen Abacus, Inter-Actief, Dimensie en
Astatine georganiseerd en vond plaats in ‘De
Jaargetijden’. Aangezien ik voor de bestuurswissel
nog contactpersoon van de commissie was, was ik
eigenlijk wel verplicht om mijn gezicht te laten zien,
ook al heb ik normaal niet zoveel met gala’s. Voor een
gala moet nog wel wat geregeld worden, waaronder
een nette outfit. Omdat mijn vriendin het eigenlijk vond
dat ik in rokkostuum moest, heb ik hier maar gehoor
aan gegeven en na wat rondvragen een rokkostuum
kunnen regelen. Kaarten zijn ook vrij essentieel om op
een gala binnen te komen, dus die heb ik twee dagen
van tevoren ook nog maar even gehaald, inclusief de
corsages. Op deze manier waren we er helemaal klaar
voor.
De dag zelf
Op de dag zelf is er eigenlijk weinig voor te bereiden,
behalve het feit dat je vervoer naar en van het gala af
moet hebben. Aangezien een aantal mensen zo aardig
was om twee plaatsen in de taxi open te houden, was
dit ook geen probleem en zo zouden we netjes afgezet
worden op de juiste plaats. Om kwart voor negen
zouden we opgehaald worden, dus we gingen om
kwart over acht maar eens aanstalten maken om ons
om te kleden. Dit zou genoeg tijd moeten zijn, maar
zoals altijd lukt dan weer net niet alles en moet je
ineens opschieten. Gelukkig was de taxi ook te laat en
hadden we nog alle tijd, dus was er ook geen probleem.
Eenmaal op de plaats van bestemming aangekomen,
begaven wij ons, met een glas champagne met een
diamantje erin, naar de zaal waarin alles gebeurde.
Er waren nog niet heel veel mensen, maar al wel vrij
veel bekenden waar je mooi even een praatje mee kon
maken. Langzaamaan werd de zaal steeds voller en
voordat het te druk werd, gingen we eerst even langs
bij de fotograaf. Hier konden we bijna direct doorlopen
en waren we zo weer weg. Het werd nog drukker en
op een gegeven moment begon de band met spelen,
wat ook erg op prijs werd gesteld door de meeste
aanwezigen.
Na een aantal nummers werd de aankondiging
gemaakt dat men een nummer ging spelen, waarop
iedereen kon stijldansen. Veel paren konden
stijldansen of hadden in de weken van tevoren de drie
georganiseerde danslessen gevolgd, dus de vloer voor
de band was vrij goed gevuld met dansende mensen.
De avond vorderde gestaag en het was leuk om met veel
mensen een tijdje te kunnen praten. Opvallend hierbij
was wel dat ik één van de enigen was in rokkostuum,
terwijl mijn vriendin daar nog zo op aangedrongen had.
Blijkbaar is het dragen van een rokkostuum op een
gala nog niet overal even verplicht. Uiteindelijk maakt
het ook niet heel veel uit, als het maar een gezellige
avond is natuurlijk. Rond middernacht werden ineens
alle Astatine-leden naar de fotograaf geroepen voor
een grote groepsfoto met aanhang. Hieruit bleek wel
dat Astatine met behoorlijk wat leden aanwezig was.
Tegen het eind van de avond had ik toch met ongeveer
alle bekenden die rondliepen in de zaal wel een
gezellig praatje gemaakt en was er uiteraard al redelijk
wat drank doorheen gegaan. De taxi was ook alweer
om één uur besteld, dus later konden we het ook niet
maken, tot verbazing van mijn vriendin, die gala’s tot
vijf uur gewend was. De taxi zette ons weer netjes af en
er was weer een eind gekomen aan een mooie avond.
Terugblik
Terugkijkend op het gala moet ik zeggen dat ik het erg
leuk vond om er geweest te zijn. Het was voor mij mijn
eerste gala op de universiteit en ik ging er met niet al
te hoge verwachtingen naartoe. Het gala heeft voor mij
de verwachtingen dus ook zeker overtroffen. De hoge
opkomst van leden van Astatine met aanhang vond
ik ook heel mooi om te zien en het is ook weer eens
wat anders om elkaar te spreken in pak, smoking of
rokkostuum. Zeker bij de mensen die je normaal niet
in dat soort kleding ziet lopen is het leuk om dit wel
eens te kunnen zien. Daarom wil ik de commissieleden
complimenteren met het gala dat ze hebben neergezet,
ik heb ervan genoten en volgens mij de meeste mensen
die ik gesproken heb, ook. Volgend jaar moet er zeker
weer geprobeerd worden om zo’n mooi feest neer te
zetten, misschien dan weer met andere verenigingen.
7
Gala - twee perspectieven
De date
Esmée de Vries
Omdat ik de vriendin van Matthijs Oomen ben, had
ik zowel de eer om mee te gaan naar jullie gala, als
om er een stuk over te schrijven. (Dit laatste had er
natuurlijk niet direct mee te maken dat ze de vriendin
van Matthijs is, maar meer met dat we nog een
willekeurig koppel zochten om een stukje over het gala
te schrijven - red.)
Als Geneeskunde student in Groningen had ik al de
nodige gala’s achter de rug. Gala’s waarbij alle mannen
in rokkostuum verschijnen en de mannen die dat niet
doen met ‘ober’ worden aangesproken, gala’s waarbij
je met de bus naar je gala-locatie wordt gebracht,
gala’s van een studie waarbij 70% vrouw is, gala’s die
tot half vijf in de ochtend duren. Natuurlijk weet je van
tevoren dat elk gala anders is, maar toch ga je met een
bepaalde verwachting die kant op. En natuurlijk komen
verwachtingen niet uit…
Tot jullie aller verbazing had ik Matthijs nog wel zo
ver gekregen om zich in het rokkostuum van mijn
huisgenoot te hijsen. Want hoewel mannen in pak of
smoking zeer aantrekkelijk zijn, gaat er niets boven
een man in rokkostuum.
Verder waren bij dit gala de meeste mannen niet in
rokkostuum, gingen we met een taxibusje naar de
locatie, waren van de meeste studies eerder 70% man
dan vrouw en duurde dit gala slechts tot half twee.
Verwachtingen kwamen dus inderdaad niet uit, maar
wat was dit gala dan wel? Het was een gala op een
toplocatie, een gala met genoeg drank (ik heb het
wel eens anders gezien), een gala met een goede
fotograaf en leuke muziek en bovenal een gala met
hele gezellige mensen (misschien wel door het hoge
gehalte mannen?).
Ik heb het echt onwijs naar mijn zin gehad en ik wil
volgende keer graag weer mee. Alleen hoop ik dan wel
dat één verwachting toch uitkomt: volgend jaar graag
wel tot 4.30 uur, want voor zo’n leuk gala duurde het
veel te kort.
Tot volgend jaar (of de volgende borrel waar ik heen
gesleurd word)!
Liefs, Esmée
De foto hiernaast is de groepsfoto van alle Astatineleden (+aanhang) die mee waren. Gemaakt en
beschikbaar gesteld door evenement-foto.com.
8
H
Hoe
oe ga jijj
h
iermee
hiermee
de
d
e wereld
vverbeteren?
erbeteren?
Bij Teijin Aramid zijn we de eersten om toe te geven dat
ons productassortiment er misschien niet direct indrukwekkend uitziet.
Maar we durven ook te beweren dat diezelfde aramideproducten
jouw leven enorm kunnen verrijken.
Dankzij hun unieke eigenschappen zorgen Twaron, Sulfron, Teijinconex en Technora
al jarenlang in uiteenlopende gebieden voor sterkere,
veiligere en duurzamere toepassingen. Ze verstevigen gebouwen, bruggen en viaducten,
beschermen VN-militairen op uitzending, zorgen voor snij- en hittebestendige kleding
en vergroten de slijtvastheid van autobanden, om maar een paar voorbeelden te noemen.
Zo ontwikkelen we bij Teijin Aramid niet alleen onszelf,
maar dragen we ook bij aan een duurzamere samenleving.
Technici en chemici (WO-niveau)
Om onze positie van wereldmarktleider op het gebied van aramidevezels te behouden,
zijn technologische doorbraken van essentieel belang.
De menselijke factor is daarbij doorslaggevend. Daarom zijn we continu op zoek naar
gedreven technici en chemici op universitair niveau.
Analytisch en communicatief vaardige professionals die de creativiteit bezitten om
een innovatief idee te vertalen naar een praktische toepassing.
En die niet alleen passie voor hun eigen werk hebben, maar ook
de rest van de wereld graag een stap verder brengen.
Kijk voor meer informatie over Teijin Aramid en onze werkzaamheden
op www.teijinaramid.com
Column
Terugkoppeling
Geert Folkertsma
Veel dingen, of eigenlijk alle dingen, zijn te beschrijven
met een model. Een model is immers een versimpelde
weergave van de werkelijkheid: soms versimpeld door
simpelweg te verkleinen (Madurodam) of te vergroten
(de “bouw-je-eigen-koolwaterstof-setjes”), of soms
door relaties en processen te versimpelen (CISTR).
Bij de laatstgenoemde soort modellen, waar een of
andere wiskundige vergelijking bij komt kijken, is het
vaak mogelijk terugkoppeling in te bouwen. Denk bijvoorbeeld aan de OpAmp die we kennen van ElBasFun:
de uitgang kan teruggekoppeld worden op een van
de ingangen, waardoor het uitgangsniveau geregeld
wordt op het ingangsniveau. Deze regeling is vrij direct, maar het kan ook ingewikkelder: bij het
vak MPS zien we het terug in bijvoorbeeld
PID-regelingen. Ook bij minder abstracte
modellen komt terugkoppeling kijken:
bij het transport van zuurstof door het
menselijk lichaam bijvoorbeeld wordt
de hoeveelheid af te geven zuurstof
teruggekoppeld door de hoeveelheid
CO2 (dus de hoeveelheid verbruikte
zuurstof) die in het bloed aanwezig
is, zo leren we bij MCB. Op juist wat
abstracter niveau komt terugkoppeling
ook terug bij DV, waar het vaak een puur
mathematische terugkoppeling betreft.
Genoeg voorbeelden, het is duidelijk dat we bij veel
AT-vakken met terugkoppeling te maken krijgen. Soms
eenvoudig, soms wat abstracter of ingewikkelder, maar
op een gegeven moment heb je het door en weet je
alles van terugkoppeling.
Tenminste, dat denk je. Er komt echter een moment
waarop je beseft dat al deze kennis en oefening bij
vakken slechts een voorbereiding vormt op de grote
boze wereld. En dan heb ik het niet over OpAmps die
toch niet lineair zijn, of hemoglobinecomplexen die wat
anders doen dan je had gedacht. Deze relatief simpele
systemen gedragen zich behoorlijk voorspelbaar, en
door het model heb je een redelijk idee van wat er gaat
gebeuren. Nee, de echte uitdaging waar we voor worden klaargestoomd is terugkoppeling in de vorm van
menselijke feedback.
Op de UT hebben we tal van voorbeelden van dit soort
feedback en medezeggenschap. OKC, StudentenOverleg, OLC, FaculteitsRaad: allemaal commissies,
instellingen en organen die aan een of andere vorm
van terugkoppeling doen, gevuld met onder andere
studenten. De grote vraag is hoe dit model met terugkoppeling is te beschrijven - en is er eigenlijk wel
terugkoppeling?
Studenten bij de OKC hebben soms het idee dat er
maar weinig gedaan wordt met wat ze zeggen en een
aantal studieverenigingen meende dat het zo slecht
gesteld was met (effectieve) terugkoppeling richting
CvB en andere hoge pieten dat het tijd was voor een
dringende brief naar het UT-nieuws. Aan de
andere kant verzekert Bernard Boukamp
ons tijdens een StudentenOverleg dat er
in ieder geval binnen AT wel degelijk wat
gedaan wordt met de meningen van de
studenten.
Ook bij Astatine (en andere verenigingen) is sprake van terugkoppeling. Misschien doordat iemand gefrustreerd
de bestuurskamer binnenkomt en een
klein lesje Bargoens geeft, doordat er
een leuke reactie op een actie van een
van de commissies komt, of door scherpe
vragen op een ALV. In zo’n kleine vereniging
is het nog wel duidelijk wat er met de terugkoppeling
gebeurt: alles is vrij overzichtelijk en we zien goed wat
er gebeurt.
Toch is het altijd de vraag wat er precies met de feedback gedaan wordt. Legt een commissie het naast zich
neer en gaat lekker verder waar ze mee bezig was?
Luistert het bestuur naar de kritiek en betert het zijn
leven?
Theoretische modellen van abstracte systemen begrijpen we. Effectieve menselijke terugkoppeling is een
stuk ingewikkelder, maar gelukkig zijn er ook mensen
die daar verstand van hebben. Misschien moeten we
eens met studenten Toegepaste Communicatiewetenschappen of Psychologie overleggen wat wel de manier
is om invloed op ons curriculum te krijgen, en hoe we
wel in contact kunnen komen met de grote bazen. Of
ligt het probleem toch aan de ontvangende kant?
11
Kosmische inflatie
Het heelal van nu verklaren in 10-35 seconde?
Thijs Frieshoff
Hoe begon het allemaa, met Adam en Eva of de oerknal? De laatste van die twee wordt door de wetenschappelijke wereld aanvaard en gebruikt. De theorie
rond de oerknal beschrijft een heleboel, maar er zitten
nog een hoop gaten in, die op dit moment nog niet
verklaard kunnen worden. Om er achter te komen hoe
het universum zoals wij dat kennen ontstaan is, is
een hoop theorieën bedacht. Eén van die theorieën is
kosmische inflatie, waarbij het heelal in de eerste 10-35
seconde van de maat van een proton naar de grootte
van de zon groeide. Om een duidelijk beeld te krijgen
van het hele plaatje rondom kosmische inflatie zal er
in worden gegaan op het moment vanaf de oerknal tot
nu, waarbij ook verschillende theorieën van verschillende wetenschappers langs zullen komen.
wetten al golden, aangezien er geen idee is van hoe
alles er voor die tijd uit zag. Tot nu toe zijn er in het
geval van inflatie nog geen aanpassingen gedaan op
de natuurwetten, wel zal blijken dat er misschien nog
delen missen, omdat er effecten zijn die nu nog niet
verklaarbaar zijn. Daarnaast is het universum wanneer
je op grote schaal kijkt, homogeen. De oerknal biedt
hier geen oplossing voor. Kosmische inflatie wel.
Van de oerknal tot nu
Uit waarnemingen van wetenschappers van het begin van de vorige eeuw bleek dat sterrenstelsels van
elkaar af bewegen, ofwel sterrenstelsels lagen in het
jonge universum dichter bij elkaar. De Belg Georges
Lemaître was de eerste die suggesteerde dat alles
uit één punt afkomstig was, waar tijd en ruimte nog
niet gedefinieerd waren. Ongeveer 13,7 miljard jaar
geleden moet dat punt er zijn geweest. Vanaf toen
ging het heel snel. Het punt, waarin een verschrikkelijk
hoge druk, temperatuur en dichtheid heerste, begon
te expanderen. 10-37 seconde later was er sprake van
kosmische inflatie, waarbij het heelal exponentieel
groeide. Na de inflatie (die ongeveer 10-35 seconde lang
duurde) ontstond (waarschijnlijk) een combinatie van
quark-gluonplasma en andere elementaire deeltjes.
10-11 seconde na de oerknal is een staat bereikt waar
de deeltjesfysica mee aan de slag kan, vanaf dit punt
zijn er dus ook onderzoeken die de theorie bevestigen.
Een paar minuten na de oerknal ontstaan de eerste
atoomkernen van waterstof, deuterium en helium.
Ongeveer 379.000 jaar later ontstonden de eerste
atomen. Doordat er op sommige plaatsen een hogere
dichtheid was aan atomen werd er door middel van
gravitatiekracht nog meer materiaal aangetrokken,
waardoor onder andere planeten en melkwegstelsels
konden ontstaan. Om met de oerknal het ontstaan
van het universum te kunnen beschrijven, is ervan
uitgegaan dat de natuurwetten zoals wij die kennen
kloppen. Dit lijkt een heel logische stap, maar het is
onmogelijk te concluderen dat ook voor de oerknal de
12
Figuur 1: Een foto van een deel van het heelal hoe het
er ongeveer 600 miljoen na de oerknal uit moet hebben gezien, gemaakt door de ruimtetelescoop Hubble.
De verklaring voor kosmische inflatie
Zoals al gezegd, kosmische inflatie is het exponentieel
groeien van het heelal vlak na de oerknal. Wat exacter:
in 10-35 seconde werd het universum tussen de 1030
en 10100 keer zo groot. Allereerst werd dit verklaard
door middel van het Higgsdeeltje. Dat was een deeltje dat gebruikt werd om het standaardmodel van de
deeltjesfysica kloppend te maken. Na verschillende
onderzoeken met tegenstrijdige resultaten werd er van
de theorie over het Higgsdeeltje afgestapt. Daarmee
verdween ook de verklaring voor de kosmische inflatie.
Omdat de inflatie wel een goede verklaring bleef voor
het ontstaan van het universum, moest er een andere
verklaring voor inflatie worden bedacht. Dit werd het
inflatonveld. Dit is een veld dat zich niet op de energetisch laagste waarde bevond, hoewel dat wel verwacht
was, gezien de dalende temperatuur vanaf de oerknal.
Het valse vacuüm dat aanwezig was, was de veroorzaker van negatieve druk. Einstein heeft aangetoond
dat zwaartekracht naast van massa, ook van druk
afhankelijk is. Als de druk negatief is, telt deze ook
negatief mee voor de zwaartekracht, waarbij er dus
een negatieve zwaartekracht ontstaat, die alles van
zich afstoot. Dat leidt volgens de relativiteitstheorie tot
een zwaartekracht met omgekeerd effect. Daardoor
kon het heelal met een gigantische snelheid uitzetten.
Dat dit gebeurde, zorgde voor een aantal effecten die
verklarend zijn het ontstaan van het universum.
De gevolgen van kosmische inflatie
Entropie stijgt altijd. Ondanks dat bevindt het universum zich in een toestand van lage entropie ten
opzichte van het maximum. Logischer zou zijn dat
het universum zich in een hogere entropietoestand
zou bevinden, aangezien de entropie al stijgt sinds
de oerknal. Echter door het explosief toenemen van
het heelal tijdens de inflatie steeg de maximale entropie enorm maar bleef de entropie zelf ongeveer
gelijk. Daarmee is het entropieprobleem verklaard.
De oorspronkelijke theorie over de oerknal heeft nog
een probleem. Als het universum op een grote schaal
bekeken wordt, is het opvallend egaal. Logisch zou
zijn dat verschillende sterrenstelsels die van elkaar af
bewegen en dus nooit in contact met elkaar kunnen
hebben gestaan, niet dezelfde eigenschappen zouden
hebben. Echter blijkt dat verschillen in temperatuur en
dichtheid nihil zijn. Kosmische inflatie biedt opnieuw
een oplossing. Doordat het universum heel erg klein
was voor de inflatie, hebben alle delen met elkaar in
verbinding gestaan en contact gehad. Daar heeft zelfs
een thermisch evenwicht kunnen ontstaan, waardoor
het universum de uniformiteit kreeg zoals dat nu is. Of
toch niet helemaal? Het bleek dat de theorie van de
inflatie te ver ging. Door inflatie zou het universum zo
egaal gevuld worden met materie, dat er niets samen
kon klonteren tot sterrenstelsels en planeten. Daartoe
werd er kwantumfluctuatie betrokken bij het ontstaan
van het universum. Kwantumfluctuatie is een fenomeen
waar er uitgegaan wordt van een bepaalde energie die
Figuur 2: Een stralingsfoto van het heelal, zoals het er
vlak na de inflatie uit moet hebben gezien
in een vacuüm aanwezig is. Doordat die energie een
heel klein beetje fluctueert, kunnen er kleine deeltjes
en antideeltjes zomaar verschijnen en verdwijnen. Dit
zorgt voor onregelmatigheden in het jonge universum
en daarmee verklaart het de samenklontering van
deeltjes tot grotere delen. Opnieuw lost de inflatie een
probleem op. Waar er dankzij deze theorie ook een
oplossing op gevonden is, is het monopoolprobleem.
Als de natuurkundige wetten worden toegepast op het
ontstaan van het universum, zouden er rond de 1011
magnetische monopolen ontstaan. Deze monopolen
zijn nog nooit waargenomen, wat een vervelend gegeven was voor de theorie over monopolen. Kosmische
inflatie verklaart dit op een zelfde wijze als met de uniformiteit. Doordat het universum heel klein was voor de
inflatie, heeft er een thermisch evenwicht kunnen ontstaan, wat het ontstaan van de monopolen tegenhield.
Daardoor zouden er geen tot heel weinig ontstaan zijn,
zodat het opeens totaal niet vreemd meer is dat er nog
nooit een is waargenomen.
Kosmische inflatie heilig?
Ondanks dat kosmische inflatie zoveel oplost, kunnen
er vraagtekens geplaatst worden bij het ontstaan van
een dergelijke theorie. Een voorbeeld daarvan is het
introduceren van kwantumfluctuaties omdat de eerdere theorie van de inflatie anders niet kloppend was.
Is het wel de juiste stap om telkens als er problemen
ontstaan nieuwe delen aan de bestaande theorie
toe te passen, of moet er gekeken worden naar een
aanpassing in de bestaande wetten? Zo zijn er al wetenschappers die bij de gravitatiewet van Newton een
kleine factor toevoegen die het bestaan van donkere
materie moet ontkrachten. Verrassend genoeg blijkt
deze constante ongeveer gelijk te zijn aan het product
van de Hubbleconstante en de lichtsnelheid. In het
geval van de kosmische inflatie lijkt het aanpassen van
de bestaande theorieën niet nodig. Kwantumflucuaties
zijn immers gewoon waar te nemen. Waar nog wel een
groot gat zit in de inflatietheorie, is de oorzaak van de
inflatie zelf. Toen het Higgsdeeltje door wetenschappers niet meer erkend werd, moest er plotseling een
andere verklaring worden gezocht voor inflatie. Dit
gebeurde in de vorm van het inflatonveld. Ondanks dat
dit een mooie verklaring lijkt, is het te vergelijken met
de theorie dat door puur toeval ons heelal ontstaan is.
Puur door toeval ontstond er een veld met negatieve
druk en daardoor kon inflatie plaatsvinden. Al met al is
inflatie dus een heel mooie theorie, maar het is zeker
nog niet sluitend en er zal nog flink aan geschaafd
moeten worden voordat het waterdicht is en het algemeen aanvaard zal worden als de manier waarop
het universum ontstaan is. Kosmische inflatie is dus
zeker niet heilig. Totdat alle gaten in de hedendaagse
theorieën gevuld kunnen worden zal er leven blijven
in de volgende uitspraak: “Eerst was er niets, en toen
ontplofte het ook nog.”
13
Helofytenfilter
Rioolwaterzuivering natuurlijk!
Geert Folkertsma
Nederlanders gebruiken per dag ongeveer 134 L
schoon water voor bijvoorbeeld drinken, wassen, spoelen en koken. Afgezien van de paar honderd mL die uitgezweet worden, belandt dit allemaal in het riool. Om
nog maar te zwijgen over het afvalwater dat fabrieken
produceren…
Conventionele rioolwaterzuiveringsinstallaties
Rioolwaterzuiveringsinstallaties, of rwzi’s, zuiveren het
rioolwater dusdanig dat het in het oppervlaktewater
geloosd kan worden. Dit gaat in een aantal stappen:
het water moet zowel mechanisch als chemisch en biologisch gereinigd worden. Mechanische zuivering gaat
met roosters en fijnere zeven, waarmee alle vaste prut
uit het water wordt gehaald. Chemisch en biologisch
zuiveren gaat in normale rwzi’s door toevoeging van
chemicaliën en door bacteriën aan het water toe te
voegen en het water een tijd in een beluchtingstank te
laten staan, waarna de bacteriën weer verwijderd worden. Het water moet door een beluchtingstank omdat
veel zuiveringsreacties (die door bacteriën uitgevoerd
worden) aeroob zijn. Bij de meeste rwzi’s volgt het afvalwater de volgende stappen:
1.
Grofvuilrooster (groot vuil verwijderen)
2.
Voorbezinktank (zand, slib, vet eruit)
3.
Beluchtingstank (met bacteriën)
4.
Nabezinktank (bacteriën er weer uit)
5.
Zandfilter (laatste bacteriën filtreren)
Nadeel van deze constructie is dat het transport tussen verschillende stappen, en het beluchten van het
water in stap 3, nogal veel energie kosten.
Helofytenfilters
Helofytenfilters maken gebruik van speciale planten,
helofyten, zoals riet of lisdodden. Deze moerasplanten
groeien in het water, maar hebben ook een deel boven
het water. Rond de wortels van de planten kunnen aerobe bacteriën leven, want de plant geeft onder water
zuurstof af. Hierdoor kunnen deze bacteriën aerobe reacties uitvoeren, waarmee afvalwater wordt gereinigd.
14
Voorbeeld: stikstof
Stikstof zit veel in afvalwater, voornamelijk in de vorm
van ammoniak of ammoniumionen. Stikstof is een
belangrijke voedingsstof voor planten. Het is belangrijk
dat er niet teveel stikstofhoudend afvalwater in het oppervlaktewater wordt geloosd, want dit kan explosieve
algengroei veroorzaken, waardoor het ecosysteem in
de war raakt. Ammonium wordt in helofytenfilters in
twee stappen uit het water gehaald: nitrificatie (oxideren tot nitriet en nitraat), gevolgd door denitrificatie
(reduceren tot stikstofgas).
Nitrificatiereacties:
2 NH4+ + 3 O2
4 H+ + 2 H2O + 2 NO2-
2 NO2- + O2
2 NO3-
Nitriet en nitraat kunnen worden opgenomen door de
planten in het filter, of door de volgende anaerobe reactie worden omgezet in stikstof, dat de atmosfeer in
verdwijnt.
Denitrificatiestappen:
NO3-
NO2-
NO
N2O
N2
Beide reacties worden uitgevoerd door bacteriën die
in de bodem van het helofytenfilter leven, waarbij de
bovenste alleen in aerobe omstandigheden, dus rond
de wortels van de helofyten, uitgevoerd kan worden.
Ander voorbeeld: fosfor
Fosfor (aanwezig in de vorm van fosfaten) moet om dezelfde redenen als die voor stikstof gelden uit het water
verwijderd worden: een hoge concentratie van deze
voedingsstof in oppervlaktewater stimuleert algen- en
plantengroei tot het punt waarop vissen doodgaan en
ecosystemen kapotgaan.
Fosfaat kan op twee manieren uit het afvalwater worden verwijderd: opname in biomassa of door ad- of
absorptie in de bodem. De planten in het filter nemen
naast nitraat ook fosfaat op. Op een gegeven moment
wordt het riet gekapt en is het fosfor succesvol uit
het water verwijderd. Fosfor wordt ook gebonden in
de bodem door neerslag of adsorptie; het slib kan regelmatig vervangen worden en gebruikt worden voor
bijvoorbeeld bemesting.
Soorten helofytenfilters
Verticaal doorstroomd
Het grootste verschil tussen verschillende typen helofytenfilters is de manier van doorstroming: vloeiveld,
horizontaal doorstroomd of verticaal doorstroomd.
Bij een verticaal doorstroomd helofytenfilter wordt het
water door een pomp verdeeld en over het hele oppervlak ingebracht, waarna het recht naar beneden
stroomt en wordt opgevangen.
Vloeiveld
Bij een vloeiveld komt het water aan de ene kant van
het filter binnen, stroomt langs de oppervlakte naar de
andere kant en wordt daar weer afgetapt (figuur 1).
Figuur 3: Het verticaal doorstroomde helofytenfilter.
Figuur 1: Een vloeiveld; de pijlen geven de stroming
van het water aan.
Doordat het water vooral langs de oppervlakte stroomt
en dus niet echt langs de wortels komt (waar juist de
zuiveringsbacteriën zitten), is de effectiviteit gering:
voor het zuiveren van het afvalwater van een persoon
is een oppervlakte van 20m2 nodig. Bovendien is bij dit
type filter veel sprake van geuroverlast, waardoor het
alleen voor licht vervuild water gebruikt kan worden.
Horizontaal doorstroomd
In tegenstelling tot bij het vloeiveld stroomt het afvalwater bij een horizontaal doorstroomd helofytenfilter
onder de oppervlakte, tussen de wortels van de planten door (figuur 2).
Figuur 2: Een horizontaal doorstroomd helofytenfilter.
Het water stroomt onder de oppervlakte.
Doordat het water langs de wortels stroomt, is het filter
effectiever en is nog maar 5-10m2 nodig voor het afvalwater van een persoon.
Doordat het water langs de planten stroomt en vervolgens langs de wortels van de planten in de losse, zanderige bodem van het filter (waar de meeste bacteriën
leven) terechtkomt voor het de bak uitstroomt, heeft
dit filter de hoogste efficiëntie van alle drie. Er is maar
3m2 wateroppervlak nodig om het afvalwater van een
persoon te zuiveren.
Helofyt of niet?
Een conventionele rwzi heeft minder oppervlakte nodig, maar doet het qua energiegebruik en andere milieubelasting een stuk slechter. Moeten we dan maar
gaan overstappen op het gebruik van helofytenfilters
voor onze afvalwaterzuivering? Een enorm helofytenfilter aanleggen voor een hele stad is waarschijnlijk niet
zinvol – voor Enschede zou een oppervlakte van 48
hectare nodig zijn, en dan hebben we het alleen nog
maar over het persoonlijke afvalwater, industrie dus
niet meegerekend.
Dit soort filters heeft op kleinere schaal waarschijnlijk
meer potentie: in het buitenland zijn veel gebieden
waar geen riolering ligt, hier zou een helofytenfilter
uitkomst bieden. Ook boerderijen voor veeteelt of akkerbouw hebben ruimte genoeg voor zo’n installatie.
Alle vijvers op de campus zijn een soort natuurlijke
helofytenfilters, en de installatie aan de zijkant van
de Horst is een aangelegde. Misschien moeten we
op de UT overstappen op helofytenfilters en net als
de Efteling ons eigen afvalwater zuiveren. Een simpel
rekensommetje leert dat voor het zuiveren van het
afvalwater van alle 2000 studenten die op de campus
wonen een filter met een oppervlakte van maar liefst
6000m2 nodig is, maar is dat echt veel? De campus
is 152 hectare groot, dus zouden we die 0,39% niet
kunnen missen?
15
Snaartheorie
Gespannen verwachtingen
Auke Been
De natuurkunde kent 3 verschillende theorieën om
alle fundamentele krachten te beschrijven. Deze 3
theorieën zijn de algemene relativiteitstheorie, de
kwantummechanica en de klassieke mechanica. Deze
theorieën hebben allen een eigen grootheidsschaal
waarop ze van toepassing zijn. Zo geldt de relativiteitstheorie voor alles wat heel groot is, zoals het heelal. De
kwantumtheorie geldt voor alles wat heel klein is en
de klassieke mechanica voor wat we ‘in het dagelijkse
leven’ tegenkomen. Iedere theorie heeft zichzelf ook
ruimschoots bewezen op juistheid, maar op de grensvlakken van de theorieën, waar ze elkaar overlappen,
zijn de uitkomsten verschillend. Natuurlijk is er maar 1
juist antwoord en dat willen we graag wiskundig kunnen beschrijven. Daarom wordt er fervent gewerkt aan
een theorie die alles perfect beschrijft, zoals dat in de
werkelijkheid gebeurt. Een kandidaat voor deze ‘theory
of everything’ is de snaartheorie.
Particle science
Om het begrijpen van de snaartheorie wat makkelijker
te maken, is het handig om eerst wat te leren over
elementaire deeltjes. De eerste verdeling binnen de
elementaire deeltjes die je tegenkomt, is de verdeling
tussen krachten en materie. De deeltjes die krachten
over brengen worden bosonen genoemd en deeltjes
die de bouwstenen zijn van materie worden femionen
genoemd. Bosonen worden niet verder opgesplitst,
maar fermionen wel, namelijk in quarks en leptonen.
Deze quarks zijn de bouwstenen van protonen en
neutronen, terwijl het elektron onder de leptonen valt.
Wanneer meerdere quarks bij elkaar komen, worden
ze een hadron genoemd.
16
Geschiedenis
Albert Einstein was de man die een opzetje heeft
gemaakt voor de snaartheorie, maar de Duitse Theodor Kaluza was degene die erachter kwam dat een
vijfdimensionale theorie zwaartekracht en elektromagnetisme goed beschrijft. Deze vijfde dimensie
werd beschreven in 1926 als een niet te observeren
dimensie die is opgerold in een kleine cirkel. Dit idee
is, samen met de rest van de snaartheorie, niet meer
gebruikt totdat er weer nieuw leven in werd geblazen,
eind 1960. De theorie werd toen gezien als een theorie voor hadronen. In 1970 werden aan de theorie ook
fermionen toegevoegd en wat bekend was aan theorieën rondom fermionen. Dit bleek het aantal benodigde dimensies op 10 te zetten. In 1974 kwamen John
Schwarz en Joel Scherk erachter dat de snaartheorie
beter de zwaartekracht beschrijft dan hadronen. Ondertussen werd kwantumchromodynamica benoemd
als de juiste theorie voor hadronen en ging het merendeel van de wetenschappers verder met die theorie. Er
bleven echter een paar wetenschappers verder werken
aan de snaartheorie. De theorie werd gestaag uitgebreid en verbeterd totdat in 1995 de vijf verschillende
‘versies’ die toen bestonden werden samengevoegd
tot een algemene snaartheorie, genaamd de M theorie. Oorspronkelijk zou de M voor membrane moeten
staan, maar inmiddels heeft de hoogleraar die het
onderzoek leidde er een aantal andere betekenissen
voor bedacht; master, mathemetical, mother, mystery,
magic, matrix of murky.
M-Theorie
De snaartheorie gaat ervan uit dat de fermionen kleine 1D snaren zijn, die kunnen
trillen. De mode waarin de snaren trillen
bepaalt dan het soort elementair deeltje,
de lading, spin en massa. Het aantal vrijheidsgraden waarmee de snaren trillen is
ook niet beperkt tot de 4 (3D + tijd) dimensies die wij kennen, maar het aantal
vrijheidsgraden loopt bij de M-theorie op
tot 10 + tijd. Zo komt de M-theorie dan
ook aan de 11 dimensies waarom deze
theorie bekend staat.
De snaren zijn voornamelijk kleine cirkeltjes, maar kunnen ook vastzitten aan
een plaat, genaamd D-brane. Wanneer
zo’n snaar dan vast zit aan een D-brane,
zijn het 1D-lijnen. Een snaar kan niet van
zo’n plaat afbreken, maar kan er wel over
rondglijden. Dit komt omdat het einde van een string
moet voldoen aan een randvoorwaarde. Deze kan
zijn dat het einde van de string stilstaat of dat deze
met de snelheid van het licht beweegt. Omdat het de
randvoorwaarde is van de snaar, kan deze dus ook de
brane niet loslaten. Het woord brane is overigens een
afgeleide van membrane, waarnaar de M-theorie is
vernoemd.
Theory of everything
Snaartheorie is, zoals eerder gezegd, een theorie
voor zwaartekracht. Dit is natuurlijk een beetje gek,
aangezien we voor naar een theorie voor alles op zoek
waren...
Onze theorie voor zwaartekracht is een uitbreiding
op de algemene relativiteitstheorie, terwijl de snaren
kwantummechanisch worden geïnterpreteerd. Nu is
het natuurkundige inzicht voor de snaartheorie afkomstig van het ’holografische principe’. Dit principe zegt
dat wanneer je een zwart gat neemt en er iets in laat
vallen, ook veel later nog te zien is aan het emissiespectrum wat er ingevallen is. Na onderzoek is gebleken dat dit kan omdat een lange string dit zo onthoud.
Bij hoge zwaartekracht, kunnen snaren met elkaar in
contact komen en zo een lange snaar vormen. Uitgaande van een 2D-zwart gat, kan de inhoud dus worden
beschreven met slechts 1 string die de omtrek van het
gat is. Stel je nu voor dat we ons heelal 2D maken en
de andere 2 dimensies slechts als energietoestanden
zien. Dan zouden we alles wat er in ons universum is,
kunnen beschrijven met de snaartheorie. Omdat deze
gedachte waar is op zowel grote als kleine schaal,
wordt dit beschouwd als dé theorie van alles.
Er wordt ook sterk in de correctheid van de theorie
geloofd. Aangezien de M-theorie alle fundamentele
krachten en materie, bosonen en fermionen, beschrijft, met slechts een paar
kleine afwijkingen van het standaard model. Dit wordt verklaard door de randvoorwaarden die gesteld kunnen worden aan
de theorie. Het is nog niet bekend of er
een oplossing van de snaartheorie is, die
overeenkomt met het standaard model.
Omdat er niet een oplossing is waarvan
we met zekerheid kunnen zeggen dat het
klopt, kunnen er ook nog geen experimenten gedaan worden om de snaartheorie
voorgoed te bevestigen.
Theorie van niks?
De kritische wetenschapper ziet niet zoveel heil in de snaartheorie als sommige
anderen. In 2007 was er een discussie
rondom de snaartheorie. Er werd zelfs
geclaimd dat de snaartheorie een mislukking is. “Na generaties aan wetenschappers versleten
te hebben aan de snaartheorie, is er nog geen testbare
voorspelling uitgebracht of een theoretisch vraagstuk
opgelost. Eigenlijk is er zelfs helemaal geen theorie,
maar slechts wat formules en ideeën die wijzen op een
theorie die mogelijk bestaat. En als deze dan ook bestaat, zullen er zoveel versies van zijn dat je er alsnog
niks mee kan; een theorie van niks.”
Er zijn eigenlijk twee belangrijke argumenten tegen de
snaartheorie. De eerste is dat om zwaartekracht op
quantumniveau te meten, er hogere energieën nodig
zijn dan de huidige Large Hadron Collider kan produceren. De tweede is dat de theorie nu een groot aantal
oplossingen heeft, die allemaal evengoed kunnen. Er
zijn wetenschappers die beweren dat de oplossingen
zo divers zijn, dat er voor elke situatie een goede oplossing te vinden is. Als dit waar blijkt te zijn, is de snaartheorie inderdaad een theorie van niks!
Wil je meer weten over snaartheorie?
http://nl.wikipedia.org/wiki/Snaartheorie
http://www.pbs.org/wgbh/nova/elegant/
17
Het Knotsbaltoernooi
{titel}
ATeam 2 pakt de winst
{subtitel}
Felix Segers & Pim Momberg {schrijver}
(SportCo)
Knotsbal is een balsport die aardig wat weg heeft van
hockey. Het doel is het balletje te scoren tegen de mat
met behulp van de knots.
De sportco leek het leuk om een knotsbaltoernooi
te organiseren aangezien Astatine al met 3 teams
meedoet aan de interne Utwente competitie. In totaal
waren er 6 verschillende teams bestaand uit leden van
Astatine aangemeld. De teams bestonden meestal uit
gemiddeld 5 tot 7 personen. De wedstrijdjes werden
gespeeld over 2 x 5 minuten en daarbij was het de
bedoeling zo vaak mogelijk te scoren tegen de mat
van de tegenstander. In het veld stonden 4 personen
inclusief een keeper en de broodnodige wissels zaten
op de bank om door te wisselen.
Het toernooi was als het ware een soort van interne
competitie binnen Astatine: ieder team speelde tegen
elkaar. De verschillende teams die meededen waren:
•
P.O.K.E.
•
ATeam2
•
Sportco
•
Mentis
•
Dnjepr Dnjepropetrovsk
•
Pluizig kaneelijs
Al snel bleek dat 2 teams voor de overwinning zouden
gaan strijden, de ervaren knotsballers van ATeam2 en
de sportieve “newcomers” van het SportCo team. De
belangrijke pot hiertussen ging gelijk op en had een
beter eind voor ATeam2. Ze scoorden in de laatste minuut 2 maal en zo stond er een 5-3 overwinning op het
scorebord. Hierdoor ging ATeam2 onverslagen naar de
Astatinetitel beloond met een taart in Astatinestijl en
een rondje van de Sportco.
De 2e plaats ging naar de SportCo en zo konden ze nog
nagenieten van een geslaagde sportieve middag. Na
de prijsuitreiking werd nog even vrolijk doorgeborreld
in de kantine van het sportcentrum en werd de middag
besloten met een heerlijk portie bitterballen gesponsord door onze voorzitter, Bas!
Kijk goed op de kalender voor onze volgende activiteiten, want in 2009 gaan we zeker nog meer sportiviteiten organiseren!
Toen voor iedereen de regels duidelijk waren konden
we van start. De meeste wedstrijden waren leuke gelijk
opgaande duels, maar voor 1 team was er toch helaas
geen enkel puntje besteed, P.O.K.E. vond zichzelf helaas terug op de laatste plaats met geen enkel punt,
maar ze hebben zich wel kunnen vermaken met de
snoepjes en flesjes water die voor iedereen beschikbaar waren gesteld door de sportco.
19
{titel}
AT-vrouw
vs. AT-man
{subtitel} mannen en vrouwen zo verschillend zijn
Waarom
Monique
{schrijver}
Parfittt
- “Lang geleden hadden de Marsbewoners en de
Venusbewoonsters gelukkige relaties, gebaseerd op
wederzijds respect voor de verschillen die er tussen
hen bestonden. Toen kwamen ze naar Aarde, en
vergaten dat ze van verschillende planeten afkomstig
waren...”
- Toen god de wereld had geschapen keerde hij nog
eenmaal terug naar Adam en Eva in het paradijs. Hij
vertelde hen dat hij nog twee gaven te verdelen had.
De eerste gave die hij nog aan een van de twee toe
kon delen betrof staand plassen. Enthousiast sprong
Adam op en hij kreeg de gave om staand te plassen.
Terwijl hij naar een boom rende om het meteen uit te
proberen, keerde god zich naar Eva en zei: “Goed. Dan
krijg jij het meervoudig orgasme.”
Dat er vele verschillen zijn tussen mannen en vrouwen
moge duidelijk zijn. Aan bovenstaande stukjes is te
zien dat vele mensen hebben daar verschillende
verklaringen voor hebben...
Toen ik nog lief en schattig was op de middelbare
school, zat ik in een klas met een schaarse hoeveelheid
Y-chromosomen. Ondanks dat was het voor mij al
gauw duidelijk dat vrouwen niet mijn ding zijn en ik het
goed kan vinden met het andere geslacht, waardoor
ik weinig problemen had met een studie met een laag
percentage vrouwen (plus dat ik natuurlijk gewoon geil
op aandacht).
doen gaat de vrouwen nog altijd beter af.
Alles tussen mannen en vrouwen is anders. Niet
alleen heeft een vrouw borsten en een man een penis,
maar ze denken, zien en horen ook op verschillende
wijze. Een belangrijke bron van invloed hierop zijn de
hormonen. De belangrijkste hormonen zijn oestrogeen
en testosteron. Oestrogeen is het zogenaamde
‘vrouwenhormoon’ en heeft een kalmerend effect en
reguleert de emoties. Bovendien bevordert oestrogeen
het geheugen, waardoor ze na de menopauze
(overgang) meer last krijgen van geheugenverlies,
aangezien de oestrogeenspiegel daalt.
Testosteron is het alom bekende ‘mannenhormoon’,
wat een agressieve invloed heeft. Doordat mannen
veel testosteron bezitten, waren ze in een ver verleden
goed in staat om op dieren te jagen en deze te doden.
Vrouwen hebben daar te veel oestrogeen voor, wat een
zorgzame invloed heeft.
Als vrouwen humeurig of emotioneel zijn, krijgen ze
vaak te horen ‘ben je ongesteld ofzo?’. Dit is geen
vreemde reactie. Oestrogeen komt in golven vrij, in
een cyclus van ongeveer 28 dagen: de menstruatie.
Hierdoor hebben vrouwen pieken en dalen in emoties,
wat voor mannen niet altijd even fijn is. Heb echter
een klein beetje begrip en medelijden: hoe zou jij het
vinden als je geslachtsdeel bloedt?
De hersenen
Er zijn vele verschillen tussen mannen en vrouwen, dat
weet iedereen. Jullie kerels vinden het vast leuk om te
weten dat mannelijke hersenen 16% meer hersencellen
bevatten dan die van vrouwen. Echter is het limbisch
systeem (het hersengedeelte wat over emoties gaat)
bij vrouwen weer groter. Daarom zijn vrouwen van die
emotionele wrakken en mannen van die wijsneuzen.
Bij vrouwen is de hersenbalk groter dan bij mannen,
waardoor de twee verschillende hersenhelften beter
samen kunnen werken en vrouwen dus meer dingen
tegelijk kunnen doen dan mannen. Dit is natuurlijk
slechts globaal genomen. Bij AT heb ik al genoeg
mannelijke emotionele wrakken gezien (giet er een
paar slokken alcohol in en het hele levensverhaal komt
als een braaksel aan woorden uit de mond) en ook
een aantal AT’ers met twee x’en doen flink hun best
als wijsneus. Echter, het meerdere dingen tegelijkertijd
20
Figuur 1: Mannen zijn lekker simpel.
Verliefd
Maar wat mannen en vrouwen natuurlijk al helemaal
speciaal maakt, is de liefde. Verliefdheid is een grote
chemische reactie van allerlei hormonen die de macht
over je hersenen overnemen. Ga maar eens na: je hebt
iemand ontmoet die je erg leuk vindt. Wat gebeurt er
dan? Je kan niet stoppen met denken aan diegene, je
hart klopt als een gek in de buurt van jouw grote liefde,
je handen zweten bij de aanblik van hem/haar en de
hele dag fladderen de vlinders door je buik.
Onderzoek heeft aangetoond dat het verschijnsel
‘verliefd worden’ uit een reeks chemische reacties
bestaat, die mentale en lichamelijke reacties
veroorzaken. Er zijn naar schatting 100 miljard neuronen
die het communicatienetwerk van de hersenen
vromen. Een baanbrekend onderzoek heeft ons
neuroptiden laten ontdekken, een aaneenschakeling
van aminozuren die in ons lichaam rondzweven. Ze
hechten zich aan ontvankelijke receptoren. Tot nu toe
zijn er zestig verschillende neuroptiden ontdekt die het
lichaam aanzetten tot emotionele reacties, wanneer ze
zich aan ontvangers hechten. Oftewel: al onze emoties
worden geregeld door biochemische reacties binnen
het lichaam en verliefdheid dus ook. Dit is zowaar
hetzelfde bij mannen en vrouwen!
In de hersenen van zowel de mannen als de vrouwen
zit een gebied dat geprikkeld moet worden voordat
we seks kunnen hebben. Dit heet de Hypothalamus.
De Hypothalamus maakt deel uit van het stuk van de
hersenen, dat ook emoties, hartslag en bloeddruk
beheerst. Bij mannen is dit ‘seksgebied’ groter dan
bij vrouwen, daardoor hebben mannen over het
algemeen ook vaker zin in seks. Ook is het bij een
heteroseksuele man groter dan bij een homoseksuele
of transseksuele man. De hypothalamus is het gebied
waarin hormonen, met name testosteron, het verlangen
naar seks stimuleren. Aangezien mannen testosteron
in overvloed hebben, kunnen mannen op elk moment
van de dag seks hebben.
Als vrouw kun je maar beter genoeg seks met je
vriend/verloofde/man hebben. Van oorsprong zijn
mensen namelijk hartstikke polygaam en voor mannen
is het moeilijker om monogaam te zijn door de grotere
Hypothalamus, terwijl het voor vrouwen moeilijk is om
af te zien van monogamie. Een man kan makkelijker
liefhebben na seks en als hij jou liefheeft zal hij trouw
aan je blijven.
mensen te gaan fitnessen. In het weekend gaan zij wel
vaak met dezelfde vriendengroep stappen, maar dit is
dan ook wel het vaste ‘uitgaansclubje’.
Vrouwen hebben dit veel minder, die hebben vaak een
aantal vriendinnen aan wie alles (maar dan ook alles!)
verteld wordt en met wie eigenlijk alles gedaan wordt.
Een van die vriendinnen zit namelijk ook wel bij de
tennisclub en die ander zit ook op kookles.
Ook de doelstellingen van de vriendschap zijn
verschillend. Waar mannen vrienden voornamelijk voor
de gezelligheid hebben, hebben vrouwen ze ook als
uitlaatklep en vertrouwenspersoon. Vrouwen lossen
problemen vrijwel nooit zelf op, maar zullen altijd naar
een vriendin toestappen, terwijl de mannen veel minder
makkelijk uit durven komen voor hun problemen en ze
gewoon zelf oplossen.
Ook vriendschappen tussen mannen en vrouwen zijn
apart, maar wel leuk als je het mij vraagt. Je merkt pas
goed hoe verschillend mannen en vrouwen zijn als je
een goede vriendschap met iemand van het andere
geslacht hebt. Mannen beginnen al te zuchten zodra
ze merken dat de vrouw met een probleem naar ze toe
willen komen, terwijl de vrouw niet blij is als ze weet dat
de man een probleem heeft, maar doet alsof er niets
aan de hand is.
Shoppen
Vaak wordt gezegd dat shoppen iets typisch vrouwelijks
is, terwijl mannen een hekel aan winkelen hebben. Dit
is natuurlijk niet waar! Mannen hebben vaak een net
zo grote koopverslaving als vrouwen, alleen kopen
zij andere dingen. Waar de vrouwen blij worden van
mooi schoenen, sexy lingerie (nou oké, de mannen
misschien ook wel) en hippe kleren, worden mannen
euforisch van elektronica, boeken en alles wat de
stempel ‘gadget’ zou krijgen.
Natuurlijk is dit allemaal wel heel recht toe recht aan.
Ikzelf word meer opgewonden dan de gemiddelde man
bij het ontdekken van een Gadget Store, terwijl een
vriend van mij serieus blij zou zijn als ik hem de Hugh
Grant verzamelbox voor zijn verjaardag zou geven.
Kortom: mannen en vrouwen zijn zo verschillend als
wat en toch zijn er meer overeenkomsten dan je denkt.
Maar een ding lijkt me duidelijk: ze zouden nooit
zonder elkaar kunnen!
Vriendschap
Ook vriendschappen zijn verschillend bij mannen
en vrouwen. Mannen hebben vaak overal een ander
vriendenclubje: op maandag bier drinken met de
jongens van voetbal, dinsdags even bijkletsen met de
projectgroep om op woensdag met een aantal andere
21
{titel} Sinterkerstdiner
Choco
{subtitel}
Het
sinterkerstdiner van de vrouwelijke AT’ers
Monique
{schrijver}
Parfitt
Donderdag 11 december was het dan weer zover: tijd
voor het tweede uitje met alle dames van AT, met dank
aan de ChoCo! Ditmaal een overheerlijk diner, geserveerd bij Annegreet thuis.
Toen iedereen zich eenmaal verzameld had op de Matenweg, en de tevergeefse pogingen om kerstmuziek
aan te zetten waren gestaakt, begon het feest met
Dorito’s met een overheerlijk zelfgemaakte salsa erbij.
Gretig stortten alle dames zich op dit feest, om iets te
laat te bedenken dat er nog vier gangen kwamen. De
amuse (nee er zat geen logische volgorde in de gangen) betrof een koude avocadosoep met geitenkaas,
waar de kokkin zelf enorm van walgde, maar het merendeel vond de soep erg lekker! De ene na de andere
soep volgde, dus al gauw kwam de mosterdsoep te
tafel, welke ook moeiteloos weggewerkt werd. Om de
smaakpapillen te verversen werd er een overheerlijke
spoom geserveerd. Een bolletje zelfgemaakt ‘ijs’ (om
nou te zeggen dat het echt al helemaal bevroren was...
Neuh.) met een overheerlijke prosecco zorgde weer
voor goede moed bij alle meiden. Na dit feest werden
de hartige taarten uit de oven gehaald, welke absoluut
goed binnen te houden waren.
Er waren twee uitzonderingen op de regel, deze twee
dames waren ofwel druk aan het smsen, of samen
met de BOSS de film belachelijk gemaakt (tot frustratie
van de overige vrouwen). Uiteraard werd de chocoladefontein niet vergeten en al gauw stak iedereen
allerlei lekkers onder de waterval van chocola. Na
een uur of twee was dan eindelijk de film afgelopen
en werd er, onder protest van enkele vrouwen, Family
Guy aangezet. De BOSS voelde zich thuis en mengde
zich al gauw onder de vrouwen. De ChoCo begon nog
druk zogenaamde ‘kniepertjes’ te bakken (speciale
koekjes voor oudejaarsdag), want het programma was
nog vol! Uiteindelijk zijn we niet meer toegekomen aan
het maken en versieren van een koekhuisje en het zelf
bakken van pepernoten (beter een te vol dan een te
leeg programma, straks hadden we nog zo’n wijvenfilm
moeten kijken!), maar desalniettemin was het een zeer
geslaagde avond!
Na dit feest hebben we de afwas laten staan en zijn
we uit gaan buiken voor de tv, wachtend op het afwasteam. En ja hoor, dan kwam de BOSS al aanzetten. Het
overgrote deel van deze sympathieke, hete mannen
zou de afwas van het ChoCo Sinterkerstdiner doen, in
ruil dat de dames zouden helpen met het schoonmaken van de Tombe (deze schoonmaakavond was echter niet echt drukbevolkt met het vrouwelijke AT-volk,
dus er komt nog een andere tegenprestatie heb ik
gehoord). Terwijl de heren druk en luidruchtig stonden
te poetsen, was het de plicht van ons dames om weg te
zwijmelen bij een romantische komedie. Twee uur lang
hebben de meeste vrouwen de BOSS vervloekt om hun
lawaaierigheid en gezwijmeld bij The Holiday (of in elk
geval bij Jude Law).
Figuur 1: Een chocoladefontein
22
5 000 METER TRACK
150 000 KOFFERS PER DAG
1 BAS BIJKERK
Inderdaad, imposante systemen die Vanderlande
Industries realiseert. Material handling systemen
voor tal van nationale en internationale distributiecentra, luchthavens en sorteercentra. De ene
keer betrekkelijk compact en overzichtelijk.
De andere keer zeer uitgebreid, behorend tot
‘s werelds grootste installaties. Complex en opgebouwd uit de meest innovatieve en creatieve
oplossingen op het gebied van elektronica,
mechanica en besturingstechnologie.
Unieke systemen, altijd weer anders. Gerealiseerd door bijzondere mensen. Bas Bijkerk
bijvoorbeeld. Een van onze collega’s die niet
uitgesproken raakt over de projecten waarbij hij
van begin tot einde betrokken is. Internationale
UNIEKE SYSTEMEN, BIJZONDERE MENSEN
miljoenenprojecten, waar hij in multidisciplinair
teamverband aan werkt. En waar hij trots op is!
Net als zijn 1 700 collega’s op onze verschillende
kantoren in de wereld.
De boeiendste technische en logistieke uitdagingen. Een creatieve omgeving met gedreven
collega’s die van aanpakken weten. De afwisseling van projectenwerk. Met internationale
carrièremogelijkheden.
Unieke systemen. Bijzondere mensen.
Je vindt het bij Vanderlande Industries.
Kijk op www.vanderlande.com.
WWW.VANDERLANDE.COM
{titel}
Studeren,
AT & Internet
{subtitel}
Een
goede combinatie ?
{schrijver}
Ben van der
Harg
De afgelopen jaren is het steeds gemakkelijker geworden om informatie op het internet te plaatsen. Denk
daarbij aan websites als Blogger, YouTube en Wikipedia. Als gevolg van dit gemak kan het ook lastiger
worden om bij de juiste en betrouwbare informatie uit
te komen. Immers ook mensen die geen expert zijn in
een bepaald vakgebied voegen informatie toe aan het
internet die niet per definitie juist hoeft te zijn.
Om het vinden van betrouwbare informatie iets makkelijker te maken wil ik in dit artikel een aantal websites bespreken die erg nuttig kunnen zijn als je AT
studeert.
Voor AT’ers is de MIT versie uit Delft erg nuttig voor
een aantal wiskundige vakken en alle engineering
vakken. Voor veel van deze vakken zijn bijvoorbeeld videohoorcolleges en de bijbehorende huiswerkopgaven
beschikbaar.
De bijbehorende MIT vakken waar je dan aan kunt denken zijn Physics 1, 2 en 3 (vakcodes: 8.01 t/m 8.03) en
de eerste drie wiskundevakken (18.01 t/m 18.03). Met
name de natuurkundige vakken zijn erg interessant
dankzij de docent die ze geeft. Dit is de Nederlander
Walter Lewin. Hij geeft college met nodige humor en
voert regelmatig demonstratieproeven uit om aan te
tonen dat de wiskundige vergelijkingen daadwerkelijk
het gedrag van een systeem beschrijven.
Figuur 2: Visual Calculus
Visual Calculus
Figuur 1: MIT OpenCourseWare
OpenCourseWare
OpenCourseWare is een project dat in 2000 is opgezet
door het Massachusetts Institute of Technology (MIT).
Het doel van het project was om het lesmateriaal van
de 1800 vakken die aan het instituut worden gegeven,
vrij beschikbaar te stellen voor iedereen. De universiteit zag dit als hun maatschappelijke verantwoordelijkheid om de maatschappij verder vooruit te helpen.
Inmiddels zijn van een groot aantal vakken videohoorcolleges (tegenwoordig ook te vinden op YouTube),
uitgeschreven hoorcolleges, huiswerkopgaven en
tentamens beschikbaar gesteld. Ook andere universiteiten maken inmiddels gebruik van de onderliggende
software om ook hun materiaal beschikbaar te stellen.
In Nederland maakt de TU Delft voor enkele vakken
gebruik van dit systeem.
24
Een tweede website die voor mij erg nuttig is geweest
in het eerste jaar is de website Visual Calculus. Op deze
website wordt de wiskunde van Introduction to Engineering I en II vrij duidelijk uitgelegd met behulp van
flash animaties. In de animaties wordt een specifiek
wiskunde probleem, of de algemene stelling stap voor
stap uitgewerkt. In het eerste geval wordt ook steeds
bij belangrijke stappen verwezen naar de stelling die
uitlegt waarom een stap wordt genomen (figuur 2).
Encyclopedie
Wanneer je begint een nieuw onderwerp te onderzoeken is het vaak nuttig om eerst wat algemenere literatuur te raadplegen. Wetenschappelijke reviewartikelen
zijn daar geschikt voor, maar ook een encyclopedie
lemma kan een nuttig begin zijn van een onderzoek.
De meest bekende encyclopedie onder studenten zal
waarschijnlijk Wikipedia zijn. Hoewel sommige artikelen redelijk lijken te kloppen zijn ze vaak wel gebaseerd
op wat de meerderheid voor waar aanneemt of gebaseerd op referenties naar vrij beschikbare internetmedia [1]. Kortom als de meerderheid het erover eens is
zal het wel waar zijn.
Een van de oud oprichters van Wikipedia, Larry Sanger,
was het niet eens met dit laatste principe en is begonnen met het opzetten van een alternatieve encyclopedie, Citizendium. Het principe van de Wiki is gebleven,
echter zijn mensen die aan artikelen werken verplicht
hun echte naam op te geven en een redelijke biografie
te schrijven over wie ze zijn. Naast de auteurs zijn er
ook editors die binnen hun vakgebied aan kunnen geven of een artikel klopt of niet. Ook spelen zij een rol
in het eventueel oplossen van conflicten tussen schrijvers. Daarnaast zijn er nog mensen die ondersteuning
bieden aan auteurs in het schrijven; de constables.
Naast Citizendium bestaat er ook nog Scholarpedia.
Deze encyclopedie gaat nog een stap verder bij het bepalen wie mogen bijdragen aan een artikel. Aan deze
encyclopedie werken namelijk alleen maar wetenschappelijke experts. De artikelen zelf, worden via een
anonieme peer-review beoordeeld op hun betrouwbaarheid. Het nadeel van deze laatste website is wel dat
deze tot nu toe nog een beperkte hoeveelheid artikelen
heeft op redelijk specialistische vakgebieden.
Internet Archief
Een tweede bron die erg handig kan zijn voor literatuuronderzoek is een project genaamd het internetarchief.
Dit project probeert vrij letterlijk een digitaal archief
van het internet op te zetten. De meest bijzondere
vorm hiervan is de zogeheten “wayback machine”.
Hiermee kun je bekijken hoe bepaalde websites er in
het verleden uitzagen. Dit is bijvoorbeeld handig als
een website volledig vernieuwd is en oude content is
verdwenen of verplaatst. Iets dat met sommige lesboeken nog wel eens het geval is. Naast oude websites
bevat het archief ook teksten, afbeeldingen en audiovisueel materiaal.
Een bijzonder project dat uit dit archief is voortgekomen is het open library project. Op deze website is het
mogelijk verschillende oude boeken van voor 1950 te
raadplegen of te downloaden als PDF of djvu bestand.
Verschillende universitaire bibliotheken hebben al materiaal bijgedragen aan deze online bibliotheek. Soms
kunnen deze wat oudere boeken best een goed inzicht
bieden in hoe bepaalde zaken werken. Denk daarbij
bijvoorbeeld aan elektromagnetische golven of trillingsverschijnselen. Immers de fundamenten van deze
theorieën zijn in de afgelopen decennia niet heel sterk
gewijzigd.
Studievaardigheden
Naast vakinhoudelijk materiaal is er ook op het gebied
van studievaardigheden het nodige te vinden op internet. Een mooi voorbeeld daarvan is een hoorcollege
dat Randy Pausch (voor sommigen misschien bekend
van zijn Last Lecture) gaf aan de Universiteit van Virginia. In het hoorcollege wordt gesproken over zaken als
delegeren, prioriteiten stellen en efficiënt omgaan met
e-mail. Hoewel het bekijken van dit hoorcollege misschien klinkt als de ultieme SOA (= Studie Ontwijkende
Activiteit), kun je er zeker wat van opsteken.
Tot Slot
Hoewel ik in dit artikel nog veel meer interessante zaken zou kunnen noemen zal ik toch een keer moeten
afsluiten. Voor mensen die toch nog meer willen vinden
kan ik de volgende zaken aanraden. Gebruik de term
lecture in de videosearch van Google voor meer videohoorcolleges. Voor websites kun je Scopus gebruiken
(eerst zoekterm invoeren en dan op het tablad web
klikken bij de resultatenpagina). Daarnaast biedt de
UB natuurlijk ook een aantal wetenschappelijke bronnen aan.
Afsluitend zou ik nog wel willen zeggen dat het bij iedere bron natuurlijk altijd belangrijk blijft om kritisch te
blijven. In een tijd waar iedereen zaken op het internet
kan plaatsen is dit des te belangrijker.
Websites uit dit artikel*
“Use – OpenCourseWare Consortium”,
http://www.ocwconsortium.org/use/use-dynamic.html
“Free Online Course Materials | MIT OpenCourseWare”,
http://ocw.mit.edu
“YouTube – MIT’s Channel”,
http://www.youtube.com/MIT
“Visual Calculus”,
http://archives.math.utk.edu/visual.calculus/index.html
“Welcome to Citizendium – encyclopedia article – Citizendium”,
http://en.citizendium.org/wiki/Welcome_to_Citizendium
“Main Page – Scholarpedia”,
http://www.scholarpedia.org/
“Internet Archive”,
http://www.archive.org/index.php
“Open Library (Open Library)”,
http://openlibrary.org
“”Time management”, by Randy Pausch, November 2007 on Vimeo”,
http://www.vimeo.com/407387
Bronnen*
[1] Garfinkel, Simon L., “Wikipedia and the Meaning of Truth”, MIT Technology Review, November – December 2008, online:
http://www.technologyreview.com/web/21558/?a=f (gratis registratie
benodigd)
*Alle bronnen zijn bekeken op 22 december 2008.
25
{titel}
DIES
{subtitel} drie jaar
Astatine
Vierde
{schrijver}
bestuur
Sommige mensen vieren hun verjaardag niet. Sommige
mensen vieren hun verjaardag met familie, of vriendin,
of een combinatie daarvan. Sommige AT’ers vieren hun
verjaardag in de Tombe. Astatine viert haar verjaardag
in de Tombe, niet met vrienden (omdat er wel mensen
zijn die zeer begaan zijn met Astatine, maar toch niet
echt als “vriend” betiteld kunnen worden) en ook niet
met familie (want broertjes en zusjes mogen maar
eens in de vijf jaar komen), maar met haar leden!
De verjaardag van Astatine viel natuurlijk in de vakantie,
dus werd in de week voor de vakantie (precies een week
voor de echte DIES) het feest gehouden. Iedereen was,
zoals het hoort, uitgenodigd met een echte uitnodiging
in verjaardag-stijl door de ATAC. De uitnodiging beloofde
eten, een pubquiz en een bierestafette...
Eten
Het avondeten was gekookt door het bestuur en de ATAC
en bestond, om de diversiteit van AT ook in het eten te
laten doorschemeren, uit drie verschillende gerechten.
De ATAC ging voor oerhollandse andijviestamppot - mét
rookworst - terwijl het bestuur op de buitenlandse
toer ging met de gouwe ouwe spinaziepasta en risotto
met rode wijn. De kleur van laatstgenoemde was door
de wijn een soort onbestemd roodbruin geworden,
waardoor niet veel mensen het aandurfden - zij die het
wel hebben gehad weten wat de rest gemist heeft(of
bespaard is gebleven).
Pubquiz
De pubquiz was opgesteld met algemene vragen
zoals je die in iedere pubquiz aantreft (meestal
wetenswaardigheden die geen wetenswaardigheden
mogen heten) en daarnaast vragen over Astatine,
Advanced Technology en de Universiteit Twente.
Uiteraard was er, zoals het hoort, enige discussie over
sommige vragen. Soms werden de klagers in het gelijk
gesteld, soms ook niet. Uiteraard was, ook zoals het
hoort, het team dat het meeste aan het klagen was
uiteindelijk de winnaar.
26
Het mooiste moment van de pubquiz van de schrijver
was de bekendmaking van de uitslag. De BOSS had
de hele tijd behoorlijk bovenaan gestaan, maar
was blijkbaar in de laatste ronde voorbijgestreefd,
want ze werden op de derde plaats omgeroepen.
Uiteraard hieven ze, zoals elk team wanneer het
werd omgeroepen, een woest gejuich aan. Tijdens dit
gejuich doorliep het gezicht van een van de teamleden,
Pim Rossen, een opeenvolging van emoties. Het begon
met triomf: We worden genoemd! De vuisten gingen
de lucht in en er werd geschreeuwd. Even later kwam
er een lichte verwondering over zijn gezicht, hij stopte
vertwijfeld met schreeuwen en de opgeheven armen
zakten half naar beneden. Nu keek hij regelrecht
verbaasd, ging langzaam over in verontwaardiging en
een beetje boosheid. Nog steeds enigszins verdwaasd
draaide hij zich om naar de ATAC en ging verhaal
halen.
Er was een foutje gemaakt bij het tellen en de BOSS
heeft uiteindelijk gewonnen, dus de reactie was geheel
verklaarbaar, maar het was zo’n geniaal gezicht om de
overgang van triomf naar verbijstering te zien, allemaal
in twee seconden gejuich, dat mijn avond niet meer
stuk kon, ook al zetten wij zelf een wellicht enigszins
teleurstellende prestatie op dit onderdeel neer.
Bierestafette
Omdat er toch de hele avond gratis drinken was,
werd het geheel nog luister bijgezet door een kleine
bierestafette. Ook deze werd uiteindelijk, na een
spannende finale, door de BOSS gewonnen. Een
geslaagde avond voor allen en een succesvolle
avond voor de BOSS, maar laten we wel wezen - deze
agglomeratie van oud-bestuurders en rasborrelaars
moet ook heel wat in zijn mars hebben, anders zijn ze
de naam BOSS niet waaridg.
Geschiedenis
Drie jaar Astatine
Vierde bestuur
In die drie jaar is natuurlijk een hoop gebeurd met de
vereniging. Laten we eens bij het begin beginnen en
langzaam naar de derde verjaardag toe werken.
In den beginne..
Voordat Astatine werd opgericht waren er natuurlijk al
wel AT-studenten. De opleiding vond toen een eigen
studievereniging nog onbelangrijk, dus de drie commissies (KaCo, ECo en OuCie) voor AT’ers vielen toen
onder Alembic. De commissies draaiden goed, maar
omdat Alembic weinig met AT’ers te maken heeft, was
er weinig affiniteit. Vandaar dat de voorzitters en secretarissen van de commissies bij elkaar gingen zitten en,
ondernemend als AT’ers zijn, besloten dat er een eigen
studievereniging moest komen.
Naamgeving
Tijdens een pizza-avond met geïnteresseerde AT’ers
werd gebrainstormd en gestemd over een naam. Opties als “Illuminati” of “PIATo” kwamen voorbij, maar
uiteindelijk won “Astatine” de strijd. Bij een naam hoort
een logo, en Maaike Heitink ontwierp met veel gevoel
voor symboliek een logo voor Astatine. Er zijn maar weinig logo’s die zo goed bij de vereniging passen!
Oprichting
Rond de oprichting is Astatine bijgestaan door C.T.S.G.
Alembic en S.V. Arago, maar het meeste werk werd gedaan door Stefan van Nierop, Brigitte Bruijns, Mark van
Schagen en Jouke Hofman, het latere eerste bestuur.
Deze vier mensen hebben de statuten opgesteld en
deze uiteindelijk, op 23 december 2005, ondertekend
bij de notaris. De oprichting van Astatine was een feit!
Opstarten
In het eerste jaar moest de vereniging, nadat ze officieel
was opgericht, ook nog daadwerkelijk op gang komen.
Zonder een uitgebreide traditie en ervaring moet alles
opnieuw uitgevonden worden, dus het was een flink
karwei. Toch was Astatine vanaf het begin al actief, met
verschillende excursies en colloquia, sinterklaasavond
en filmnacht, en deelname aan de voetbalcompetitie
(ATeam) en de Batavierenrace. En natuurlijk aan het
eind van het jaar de eerste AT-barbecue, waar tevens
het eerste kandidaatsbestuur werd gepresenteerd:
Simon Reuvekamp, Jelle van der Veen, Alex Louwes en
Pim Rossen.
Doorgroeien
In het tweede verenigingsjaar is Astatine verder uitgegroeid en is de activiteit van de studenten en daardoor
de vereniging enorm toegenomen. Hoogtepunten uit
dit jaar waren bijvoorbeeld een symposium (in samenwerking met Alembic) en een buitenlandreis (samen
met Arago). Beide waren zeer succesvol: de reis zat
binnen een paar uur na opening van de inschrijvingen
vol en het symposium werd ook druk bezocht. De activiteiten- en excursiecommissies (ATAC en ATEC) organiseerden veel en ook de overige commissies zaten niet
stil: de IT-Co richtte de ICT-aangelegenheden in en de
ATtenCie kwam met een gloednieuwe verenigingsperiodiek - waar je nu in leest. Bij de eerste verjaardag van
Astatine werd ook de eerste merchandise verkocht: de
40 truien waren in een half uur weg.
Doorzetten
In juni 2007 vond de tweede AT-barbecue plaats, waar
volgens “traditie” het tweede kandidaatsbestuur, dus
voor het derde bestuur, bekend werd gemaakt. Na de
zomervakantie namen Maarten Flink, Matthijs Oomen, Robert Kommer, Jeroen Jansen en Ellen Norde
het stokje over van het “Tweede” en was het aan hen
om het goede voorbeeld van hun voorgangers door te
zetten. Dit lukte glansrijk, met meer excursies, meer
activiteiten, meer merchandise, en meer actieve leden.
De buitenlandreis werd dit jaar voor het eerst door
Astatine alleen georganiseerd, waardoor 50 mensen
mee konden. Wederom was het geen probleem om de
reis vol te krijgen! Er begon dit jaar al behoorlijke lijn in
de activiteiten van de vereniging te komen; bepaalde
tradities werden al geboren en vastgelegd.
En nu...
Het is nu de taak aan ons, het vierde bestuur, om het
werk van onze voorgangers eer aan te doen en de goede naam en de eer van de vereniging voort te zetten.
We zijn bezig bepaalde dingen te structureren, alhoewel we nog steeds groeiende zijn en dus nog erg flexibel moeten (en dankzij alle actieve leden ook kunnen)
zijn. We komen nog regelmatig nieuwe en uitdagende
dingen (problemen én mogelijkheden) tegen, die we
samen met de leden aanpakken. Met al die helpende
handen en de korte, maar succesvolle geschiedenis
kunnen we er tegenaan en kijken we al uit naar het
eerste lustrum!
27
{titel}
Metaalmoeheid
{subtitel}
Een
vermoeiend verhaal
Jochem{schrijver}
Giesbers
In Nederland zijn er 274 stalen bruggen te tellen. De
meeste van deze bruggen werken nog naar behoren,
maar 25 hebben te kampen met metaalmoeheid.
Twaalf hiervan, zie figuur 1, zijn ernstige gevallen
en moeten op korte termijn onder handen genomen
worden. Reparaties die aan deze bruggen worden uitgevoerd lossen het probleem van metaalmoeheid niet
compleet op. Waarom dat zo is, zullen we zien als we
weten wat metaalmoeheid nou eigenlijk is.
Figuur 1: Ons land heeft enkele ernstige gevallen van
metaalmoeheid.
Aard van het verschijnsel
Metaalmoeheid, of vermoeiing als we het over algemene voorwerpen hebben, komt voor bij allerlei onderdelen die vele malen periodiek belast worden. Hierbij
hoeft die belasting niet eens zo hoog te zijn. Een klassiek voorbeeld is de paperclip die na een aantal keer
ombuigen toch zal breken. Het materiaal tussendoor
laten rusten heeft dan geen zin, want vermoeiing is onomkeerbaar. Binnen in het materiaal verplaatsen zich
dislocaties of roosterdefecten, waardoor er spanningsconcentraties optreden. Op deze plaatsen ontstaan
dan scheuren, die bij meer belasting zullen vergroten,
totdat het materiaal uiteindelijk breekt. Omdat deze
veranderingen in het materiaal plastisch en niet elastisch zijn, is vermoeiing onomkeerbaar. Daarom kan
het probleem met de bruggen niet 100% opgelost
worden. Bij genoeg onderhoud kan metaalmoeheid wel
op tijd gesignaleerd worden en kunnen bepaalde onderdelen worden vervangen.. Zo heeft Rijkswaterstaat
in Friesland een extra staalplaat op een brug gelijmd,
waardoor de brug weer 10 tot 25 jaar mee zou moeten
kunnen gaan.
28
High-cycle fatigue
Als een materiaal meer dan 10.000 cycli nodig heeft
voordat het faalt, dan noemen we de vermoeiing ‘highcycle fatigue’ (HCF). De spanningen die hierbij betrokken zijn, zijn dan voornamelijk laag en vervorming is
voornamelijk elastisch. Van deze materialen kunnen
dan zogenaamde Wöhler curves of S-N curves opgesteld worden, waarin de spanning (S) geplot is tegenover het aantal cycli (N) op logaritmische schaal.
Figuur 2: Verschillende S-N curves van staal met verschillende koolstofgehaltes.
Voor elk punt van een dergelijke plot moet een meting
gedaan worden, waardoor het een tijdrovend onderzoek
kan worden. Daarbij variëren de metingen ook per gekozen spanning, dus eigenlijk is een S-N-P curve nauwkeuriger. Een andere grote onnauwkeurigheid wordt nu
wel verwaarloosd. Deze tests, genaamd ‘coupon tests’,
maken namelijk gebruik van een sinusoïdale spanning. In de praktijk zul je echter nooit een spanning
tegenkomen die zo precies een sinusvorm volgt. Spanningen hebben dan een veel complexere vorm (niet te
verwarren met complexe getallen) dan een sinusoïde.
Met ‘rainbow analysis’ en ‘Minor’s rule’ kunnen ook
deze complexere vormen doorgerekend worden. In dit
artikel worden deze niet verder behandeld.
Low-cycle fatigue
Als een materiaal al bij minder dan 10.000 periodieke
belastingen faalt, dan spreekt men over ‘low-cycle fatigue’ (LCF). Vervorming in deze soort materialen is voornamelijk plastisch. De spanningen die hierbij betrokken
zijn, zijn zo hoog dat het niet handig is om vermoeiing
met S-N curves te beschrijven. Bij LCF wordt dan ook
gekozen om rek (strain) te gebruiken bij de beschrijving van vermoeiing. LCF wordt vaak beschreven met
de Coffin-Manson relatie, die stamt uit de jaren ’50.
Deze relatie koppelt de amplitude van de plastische
rek aan het aantal cycli tot het materiaal faalt.
Oplossing?
Zoals eerder gezegd is metaalmoeheid een onomkeerbaar proces en wanneer er eenmaal scheuren zijn
ontstaan in het materiaal, dan is er geen weg meer
Figuur 3: De Coffin-Manson relatie.
Δεp/2 Is de amplitude van de plastische rek. Omdat
het om cyclische stress en strain gaat, delen we het
verschil tussen de maximum- en minimumwaarde door
twee. εf’ is de strain per ‘reversal’ waarbij het materiaal
faalt en wordt de ‘fatigue ductility coefficient’ genoemd.
Elke cyclus heeft twee reversals of omkeringen. De
exponent c is de ‘fatigue ductility exponent’. Door de
rek te meten na verschillende hoeveelheden cycli van
belastingen, kan er een log-log plot opgesteld worden,
zoals in figuur 4.
Figuur 4: De amplitude van de plastische rek uitgezet
tegenover de hoeveelheid reversals.
Uit de log-log plot kunnen gemakkelijk de twee constanten εf’ en c bepaald worden. Wanneer deze twee
constanten bekend zijn, rolt er een relatie tussen de
plastische rek (εp) en het aantal belastingen tot het
materiaal faalt (N).
What’s the limit?
Als we nog eens naar figuur 2 kijken, zien we dat de
grafieken vrijwel horizontaal lijken te lopen bij hoge aantallen. Als de herhaalde belasting onder een bepaald
niveau zit, dan nadert de levensduur dus naar oneindig
en hoeft men niet of nauwelijks rekening te houden
met vermoeiing. Metalen met een hoog percentage
ijzer (dat wil zeggen, meer dan 50% ijzer) hebben een
goed gedefinieerde ‘fatigue limit’ of ‘endurance limit’,
andere metalen hebben niet zo’n strak gedefinieerde
limiet. Bij deze metalen wordt dan ook gekozen om
de stress van 107 cycli als limiet te stellen. In figuur 5
zijn van twee materialen, te weten staal (het koolstofgehalte is niet gegeven) en aluminium, de S-N curves
gegeven. De curve van staal is bij 107 al vrijwel horizontaal, maar de curve van aluminium niet. Toch wordt
voor aluminium de fatigue limit op 20 ksi (kilopounds
per square inch) gekozen.
Figuur 5: IJzerhoudende metalen hebben een sterk
gedefinieerde ‘fatigue limit’.
terug. Van Materials Engineering I kun je je wellicht nog
herinneren dat het uiteinde van de scheur (dat zich het
materiaal in beweegt) benaderd kan worden als een
cirkel of bol. Hierin concentreert zich een hoop spanning, waardoor de scheur groter wordt. Door extra gaten in het materiaal aan te brengen wordt de spanning
beter verspreid, omdat de straal van die gaten groter is
dan die van het uiteinde van de scheur. Het boren van
gaten is echter niet een algemene oplossing, want er
is ook een kans dat er vanuit zo’n gat weer een scheur
ontstaat.
Meestal wordt na detectie van metaalmoeheid het gehele onderdeel vervangen. Soms wordt het onderdeel
gewoonweg opnieuw geproduceerd, maar het gebeurt
ook dat er gekozen wordt voor een equivalent onderdeel van een ander materiaal. Metalen rotorbladen van
helikopters worden tegenwoordig vervangen door composieten. Dit heeft zijn voor- en nadelen. Een nadeel is
dat ze duurder zijn dan de conventionele rotorbladen.
Een voordeel is dat ze lichter zijn en beter bestand zijn
tegen metaalmoeheid. En vooral dat laatste is belangrijk, want wanneer een rotorblad faalt, kun je meestal
de gehele helikopter afschrijven en dat kost meer dan
een stel nieuwe rotorbladen van composieten.
Vermoeide bruggen
Er is een aantal bruggen in Nederland die wordt aangepast of gerepareerd vanwege een ernstig probleem met
metaalmoeheid. Oplossen gaat niet, metaalmoeheid
zal altijd een probleem blijven, omdat met de huidige
drukte op de Nederlandse wegen de spanning altijd
boven de fatigue limit zal liggen. Terugdraaien van metaalmoeheid gaat niet, tenzij aangetaste onderdelen
compleet worden vervangen. De enige mogelijkheid
die ik dan zie, is bruggen te ontwerpen die inspelen
op de huidige drukte en de oude bruggen hierdoor te
vervangen.
29
{titel}
Verjaardagen
{subtitel}
Van
wie krijgen we taart?
{schrijver}
februari
april
01
01
03
04
10
11
12
13
14
15
17
20
22
26
28
maart
Wout Fontane Pennock
Fons Schreurs
Auke Been
Hans Kolk
Wietse Offringa
Rik Spaninks
Tjalling de Boer
Felix Moog
Peter Hadarian
Ludo Verduin
Reinoud Kruithof
Feite Klijnstra
Melvin van Melzen
Johan Smits
Alex van der Pennen
19
22
21
20
22
23
21
22
20
23
23
22
20
22
20
02
04
12
12
14
15
17
17
22
23
23
23
23
25
26
28
29
30
31
Pim Bullee
Kelvin Kleist
Erwin Bronkhorst
Danny Slotboom
Niels Braaksma
Wilbert van de Ridder
Leon Eilders
Robert Landheer
Sven Krabbenborg
Vincent Donselaar
Pim van der Hoven
Kevin van der Poel
Peter-Jan Vos
Klaas Jan Russcher
Roel Engels
Nick Gralike
Ellen Norde
Jeffrey Hagen
Simon Reuvekamp
20
22
23
23
19
21
22
22
23
22
19
20
19
21
21
20
22
20
23
30
02
02
02
05
07
08
10
10
17
17
19
22
23
24
25
26
27
27
29
Robbert Cornelissen
Wessel Straatman
Huub Vermeulen
Jasper de Gunst
Niki Kluit
Robbert-Jan Koebrugge
Gertjan van Dijk
Philip Emmens
Jasper Diephuis
Sebastian Yap
Edo van de Burgwal
Floris Boel
Robert Kommer
Remco Olimulder
Moniek Hueting
Tom Wensink
Marko Beekman
Pieter Kamp
Thijs Friedhoff
19
19
19
21
21
23
22
23
23
22
19
24
22
20
20
19
20
22
20
Puzzel
{titel}
Voor
de regenachtige collegedagen...
{subtitel}
{schrijver}
{tekst}
Light Up is een logische puzzel met simpele regels en uitdagende oplossingen.
De regels zijn simpel. Light Up wordt gespeeld op een rechthoekig rooster. Het doel is om
lichtpeertjes op het rooster te plaatsen zodat elk wit vierkantje wordt verlicht. Een cel wordt
verlicht door een peertje als ze in de zelfde rij of kolom staan, en als er geen zwarte cellen
tussen hen in staan. Tevens mogen de peertjes elkaar niet verlichten.
In sommige zwarte cellen staan cijfers. Een cijfer in een zwarte cel toont hoeveel peertjes
recht aan die cel grenzen - diagonaal telt niet.
31
{titel}
Colofon
{subtitel}
Wie
maken de ATtentie?
{schrijver}
De ATtentie is de periodiek van S.V.A.T. Astatine die vijfmaal per jaar verschijnt. De ATtentie wordt verspreid onder
de leden van Astatine en de medewerkers van de opleiding Advanced Technology aan de Universiteit Twente.
Jaargang: 3
Nummer: 3
Editie: 11
Oplage: 375
Verschijningsdatum: februari 2009
Redactie:
Geert Folkertsma
Jochem Giesbers
Pim Muilwijk Thijs Friedhoff
Joris Janssen
Monique Parfitt
Eindredacteur (Bestuur), Opmaak
Hoofdredacteur
Redacteur, Opmaak
Redacteur
Redacteur
Redacteur
Adresgegevens:
S.V.A.T. Astatine
t.a.v. ATtentie
Postbus 217
7500 AE Enschede
Tel. 053 4894450
Bank: Postbank 1489463
[email protected]
http://www.astatine.utwente.nl
Met dank aan:
Auke Been, Geert Folkertsma, Thijs Friedhoff, Jochem Giesbers, Bas Haarman, Ben van der Harg, Joris Janssen,
Pim Momberg, Pim Muilwijk, Matthijs Oomen, Monique Parfitt, Felix Segers en Esmée de Vries.
Kopij kan op bovengenoemde adressen in .doc(x) of .txt formaat aangeleverd worden. Eventuele afbeeldingen of
foto’s kunnen bij de tekst gebundeld worden in een .zip of .rar bestand.
De deadline voor de volgende ATtentie: 15 maart 2009
© S.V.A.T. Astatine 2009
De auteurs zijn zelf verantwoordelijk voor de inhoud van de geschreven stukken.
De redactie behoudt zich het recht ingezonden stukken te wijzigen of te weigeren.
32
Morgen kunnen we sneller
chips maken. Vandaag mag
jij ons vertellen hoe.
Deep UV-licht
(193 nm)
De race om steeds meer IC-schakelingen
op de vierkante centimeter te realiseren,
is niet de enige race in de chipwereld.
Fabrikanten willen ook de chipproductie
zélf versnellen. Maar hoe voer je een
machine op, die op de nanometer
nauwkeurig moet presteren?
v
6 m/s
In de chip-lithografiesystemen waar ASML nu
aan werkt, wordt een
schijf fotogevoelig
silicium (de wafer)
op hoge snelheid
belicht.
33 m/s2
t
0
10
70
60
50
40
30
20
Chips met 45-nm-details kun
je alleen maken als je - tussen
versnelling en vertraging door op de nanometer exact belicht.
1000 sensoren en 8000 actuatoren
bedwingen en daarmee
180 wafers per uur belichten.
Hoeveel software en processoren
vraagt dat? En hoe manage je de
architectuur daarvan?
33 m/s2
De wafer ligt op de
zogenoemde waferstage
(ruim 35 kilo). Die beweegt
onder het licht door. Heen en
weer, dus met een extreme
versnelling en vertraging van
33 m/s2.
Versnellen met 33 m/s2 is al een
uitdaging op zich. Welke motoren
kies je? Waar vind je versterkers met
100 kW vermogen, 120 dB SNR en
10 kHz BW? En dan begint het pas.
Want voorkom maar ’ns dat al die
warmte je systeem weer
onnauwkeurig maakt...
Voor engineers die vooruitdenken
Profiel: Wereldwijd marktleider in chip-lithografiesystemen | Marktaandeel: 65% | R&Dbudget: 500 miljoen euro | Kansen voor: Fysici, Chemici, Software Engineers, Elektrotechnici, Mechatronici en Werktuigbouwkundigen | Ontdek: ASML.com/careers
More energy.
Fewer emissions.
It takes the brightest minds working together
Any idea what it would feel like to work for the world’s most
successful company? Do you want to ‘look behind the scenes’?
Experience a professional working environment, challenging you to demonstrate your
competencies: your analytical capability, effective communication skills, drive and
commitment to high standards. Enroll for our internships and grab the opportunity
to be with your nose on the business, getting a glimpse of our processes, our
organization and our people.
All year round we provide internships at our sites across Europe. The various areas
in which you may work cover virtually all aspects of the engineering work: process
simulation, safety studies, monitoring software, economic studies, etc.
The selection is based on CV and interview.
Interested? Apply via our online application system:
www.exxonmobil.com/careers
W
ay
ne
W
ay
ne
ra
ot
Ph
ep
Ea
st
st
ep
Ph
ot
og
og
ra
ph
ph
ty
ty
For decades ExxonMobil consistently led the industry in
research and technology. That is why we now make
the largest investment ever made by a private
company in independent climate and energy
research. We believe we have to think out of
the box to find the technology that answers
the energy challenges the world is facing.
Ea