2001

01-09

WETENSCHAPSNIEUWS 01/09 12-9-2001

Agenda
Samenvattingen promoties
Benoemingen
Stellingen
Archief

Wetenschapsnieuws is een periodieke uitgave van de Universiteit Twente. Het verschijnt ± 20 maal per jaar in een oplage van 500 stuks. Voor nadere informatie, of voor een gratis abonnement, kunt u contact opnemen met de Dienst Communicatie en Transfer, Postbus 217, 7500 AE Enschede, tel. (053) 489 43 85, e-mail: b.meijering@cent.utwente.nl
Laatste nieuws op Internet: URL: http://www.utwente.nl/nieuws


Proefschriften ook on-line beschikbaar
Een groot aantal proefschriften zijn direct opvraagbaar via de website van de Universiteitsbibliotheek. De documenten zijn in het kader van het webdocproject per faculteit /instituut integraal opgeslagen in pdf formaat.

Samenvattingen promoties

Bouw supermolecuul draagt bij aan nanotechnologie

WN 01/54 *31 augustus 2001

Promotie dr. ir. L.J. Prins, faculteit Chemische Technologie: ‘Niet-covalente synthese van chirale waterstofgebrugde assemblages’

De natuur doet het spontaan bij de vorming van eiwitten en DNA-ketens: twee of meer ketens wikkelen zich om elkaar heen en vormen een stabiele structuur door gebruik te maken van waterstofbruggen. Chemici proberen de natuur na te bootsen bij het bouwen van stabiele grote molecuulsystemen (aggregaten). Lukt het om de synthese van zo’n aggregaat te beheersen, dan kan het wellicht toegepast worden in de nanotechnologie, waar een vraag is naar structuren met kleine afmetingen die voor chemici haalbaar zijn.

Leonard Prins ontwikkelde aggregaten, die hun stabiliteit ontlenen aan waterstofbruggen, gevormd tussen waterstof- en zuurstof- of stikstofatomen. Een waterstofbrug ontstaat door de aantrekkende kracht tussen het gedeeltelijk positief geladen waterstofatoom en de gedeeltelijk negatieve lading van het zuurstof- of stikstofatoom. Zo’n brug is een ‘niet-covalente’ binding en deze is veel minder stabiel dan een covalente binding. Prins ontwikkelde een aggregaat met 36 waterstofbruggen, zoveel dat het voldoende stabiliteit heeft om te overleven. Met zijn methode is het mogelijk om via niet-covalente interacties structuren te bouwen met een stabiliteit, die vergelijkbaar is aan die in covalente structuren.

Spiegelbeeld
Prins onderzocht de synthese en de eigenschappen van het zogenaamde 13(CA)6, opgebouwd uit drie calix[4]areendimelamines 1 en zes cyanuraten CA (zie figuur). Dit molecuul ontstaat alleen dan als de grondstoffen in de juiste verhouding worden gemengd. Er vormt zich een dubbele rozetstructuur, waarbij de twee rozetten ten opzichte van elkaar gedraaid zijn. Omdat ze zich asymmetrisch ordenen, ontstaan er twee vormen die elkaars spiegelbeeld zijn. Deze eigenschap noemt men ‘chiraliteit’.
Leonard Prins concentreerde zich op de supramoleculaire chiraliteit van het aggregaat. Prins liet zien dat het mogelijk is om de chiraliteit volledig te sturen door de chirale componenten 1 of CA te gebruiken. En omdat het mogelijk is om aan CA bepaalde niet-chirale functionele groepen te koppelen, is het mogelijk om de functionele eigenschappen van zo’n aggregaat te beïnvloeden. Deze aggregaten vertonen een sterke gelijkenis met moleculaire structuren die in de natuur voorkomen.

Doorbraak
Leonard Prins ontdekte verder dat het mogelijk is om na de vorming de chirale bouwstenen in het aggregaat te wisselen voor a-chirale bouwstenen. Dit betekende een doorbraak in dit type onderzoek, omdat het voor het eerst mogelijk bleek om één van de twee spiegelbeelden (‘enantiomeren’) van een waterstofgebrugd aggregaat te bouwen.
Uit Prins’ onderzoek bleek dat zo’n aggregaat een verrassend hoge stabiliteit heeft: de halfwaardetijd (in dit geval de tijd waarin de enantiomere zuiverheid van het mengsel met 50% afneemt) is meer dan vier dagen in benzeen bij kamertemperatuur.

Figuur Niet-covalente synthese van 13•(CA)6

promotor prof. dr. ir. D.N. Reinhoudt
co-promotor dr. P. Timmerman
informatie mw. drs. B. Koopmans, telefoon (053) 489 4366
e-mail b.j.m.koopmans@cent.utwente.nl

 

Marketingstrategie voor de Indonesische staalindustrie

WN 01/55 *5 september 2001

Promotie A. (Akmal) Akmaludin, faculteit Technologie & Management: ‘Competitive Marketing Strategy Development: A Case Study in the Indonesian Steel Industry’'

Dit proefschrift handelt over de noodzaak tot het ontwikkelen van een geschikte marketingstrategie voor Indonesische staalbedrijven. De uitkomst van het onderzoek is bruikbaar voor het verbeteren van de concurrentiepositie van de staalindustrie. Vanuit een theoretisch standpunt is de uitkomst relevant voor het ontwikkelen en aanpassen van marketingstrategiemodellen in een dynamische omgeving. Hoewel dit een studie is over drie staalbedrijven, is te verwachten dat de gevonden factoren toe te passen zijn op alle Indonesische staalbedrijven omdat deze drie staalbedrijven het grootste deel uitmaken van de totale 'flatstaalindustrie' en spelers vormen in dezelfde branche.

Centraal in dit onderzoek staan:

  1. Veranderingen in de zakelijke omgeving die de marketing strategie van staalbedrijven beïnvloeden;
  2. Huidige marketingstrategieën van Indonesische staalbedrijven;
  3. Een geschikt model om de ontwikkeling van marketing strategieën van Indonesische staalbedrijven te analyseren;
  4. Relevante issues voor de ontwikkeling van marketingstrategieën in Indonesische staalbedrijven.

promotor prof. dr. ir. E.J. de Bruijn
informatie drs. B. Meijering, telefoon (053) 489 43 85
e-mail b.meijering@cent.utwente.nl

 

Atomen in beweging

WN 01/56 *13 september 2001

promotie ir. E. Zoethout, faculteit Technische Natuurkunde: ‘Growth and Dynamics of Strained Surfaces’

In dit proefschrift wordt het beginstadium van de technologisch belangrijke epitaxiale groei van silicium (Si) en germanium (Ge) op Si(001) en Ge(001) oppervlakken onderzocht. De voortdurende miniaturisatie van halfgeleider-devices leidt tot een steeds grotere behoefte aan kennis over het gedrag van materialen op atomair niveau. Om goed gedefinieerde studies op deze extreem kleine schaal mogelijk te maken, vindt het onderzoek plaats in een ultrahoog-vacuumopstelling. Daarbij wordt een scanning tunneling microscoop (STM) gebruikt om een oppervlak op atomair niveau af te beelden.
Na depositie nabij kamertemperatuur van enkele procenten van een monolaag worden kleine atoomclusters gevonden. De gedeponeerde adatomen diffunderen over het oppervlak en vormen al snel een mobiel cluster van twee adatomen (ad-dimer). De ad-dimeren hebben drie bewegingspaden tot hun beschikking: over de top van de dimeer-rijen van het oppervlak, dwars eroverheen of door het dal ertussenin. Vervolgens is de activeringsbarrières voor deze processen bepaald.
De bewegende ad-dimeren dragen bij aan de formatie en uitbreiding van grotere clusters. Nabij kamer temperatuur worden clusters gevormd in de <110> of <130> richting. Deze metastabiele clusters vormen een tussenstadium voor het ontstaan van grotere epitaxiale eilanden. Deze grotere eilanden bezitten lokaal een (2x1) oppervlaktereconstructie: ze bestaan uit evenwijdige rijen van ad-dimeren. Naburige eilanden groeien bij de in- of uit-fase. In het laatste geval ontwikkelt zich een weeffout, een zogenaamde antifasegrens (APB). Het resulterende APB-netwerk is verantwoordelijk voor de verruwing van het oppervlak tijdens groei. Dit netwerk kan worden gebruikt om de nucleatiedichtheid te bepalen, zelfs nadat de eilanden al aan elkaar gegroeid zijn. Deze methode opent een nieuwe mogelijkheid om gedetailleerde informatie te verkrijgen over de fundamentele processen die de structuur en morfologie bepalen van de gegroeide dunne halfgeleider laagjes.

promotor prof. dr. ir. B. Poelsema
assistent-promotor dr. ir. H.J.W. Zandvliet
informatie drs. B. Meijering, telefoon (053) 489 43 85
e-mail b.meijering@cent.utwente.nl

 

Numerieke simulatie driedimensionale turbulente menglaag

WN 01/57 *14 september 2001

promotie mw. ir. I.C.C. de Bruin, faculteit Toegepaste Wiskunde: ‘Direct and Large-Eddy Simulation of the Spatial Numerical Mixing Layer’

In dit proefschrift staat de numerieke simulatie van de driedimensionale turbulente menglaag centraal. Om de stadia naar volledig ontwikkelde turbulentie te bestuderen, zijn directe numerieke simulaties (DNS) van de `ruimtelijke' menglaag uitgevoerd. Dit resulteerde in een database waaruit meerdere fysische eigenschappen van een subsone turbulente menglaag kunnen worden geëxtraheerd. De numerieke robuustheid van de DNS is vastgesteld door simulaties bij verschillende resoluties en met verschillende groottes van het rekendomein uit te voeren. De resultaten van verschillende instroomcondities met verstoringen uit lineaire stabiliteitstheorie (LST) of juist met een random karakter, resulteerden in dezelfde groeifactor in het turbulente gebied en komen goed overeen met experimentele resultaten. Spiraalvormige paring kwam in beide gevallen voor. Verscheidene modelaannames van typische Reynolds-gemiddelde Navier-Stokes-benaderingen zijn vergeleken met de statistische DNS-voorspellingen en bleken erg onnauwkeurig. Zelfs na relatief lange tijdsmiddeling convergeerden hogereordemomenten, zoals de Reynolds spanningstensor, slechts langzaam.
Large-eddy-simulaties zijn uitgevoerd in hetzelfde rekendomein met behulp van diverse subgridmodellen. De resultaten zijn vergeleken met gefilterde DNS-resultaten. Voor de uitbreiding naar een realistische configuratie, dat wil zeggen in een groter rekendomein en met een hoger Reynoldsgetal, is het dynamische eddy-viscositeitsmodel gebruikt. De domeinvergroting in de dwarsrichting resulteerde zowel in een grotere groeifactor als in een hogere mate van driedimensionaliteit. De ontwikkeling van sommige componenten van de Reynoldsspanningstensor in de stroomrichting vertoonde tekenen van gelijkvormigheid. Dit werd vooral duidelijk bij domeinvergroting in de stroomrichting. Bij herhaling van de simulatie met een tien keer zo groot Reynoldsgetal ontstonden bovendien meer kleinschalige structuren.
In de standaardformulering van dynamische subgridmodellen fluctueert de dynamische coëfficiënt als functie van tijd en plaats. Op de middellijn bleek de waarde van de tijdsgemiddelde coëfficiënt bij benadering constant te zijn in het turbulente gebied. Dit gaf aanleiding tot de introductie van een subgridmodel dat als alternatief een tijdsgemiddelde coëfficiënt gebruikt. Statistische resultaten van dit model komen overeen met eerdere bevindingen. De rekentijd neemt af, omdat de coëfficiënt in het nieuwe model minder vaak berekend wordt. Door de middeling over de tijd kan dit model ook gebruikt worden als er een homogene ruimtelijke richting is, zodat het ook geschikt is voor veel andere stromingen.

promotor prof. dr. ir. P.J. Zandbergen
assistent-promotor dr. J.G.M. Kuerten
informatie drs. B. Meijering, telefoon (053) 489 43 85
e-mail b.meijering@cent.utwente.nl

 

Voorspelling faillisementsmodellen

WN 01/58 *19 september 2001

promotie ir. P.P.M. Pompe, faculteit Technologie & Management: ‘New Developments in Bankruptcy Prediction’

Centraal in dit promotieonderzoek staat het voorspellen van faillissementen van ondernemingen aan de hand van faillissementsmodellen. Bij deze modellen wordt gebruik gemaakt van financiële ratio’s die berekend kunnen worden met de informatie uit de jaarrekening. In de literatuur is het meeste onderzoek naar faillissementspredictie gebaseerd op kleine datasets aangaande grote, beursgenoteerde ondernemingen. Ir. Pompe heeft in zijn promotieonderzoek gebruik gemaakt van grote hoeveelheden data van met name kleine en middelgrote ondernemingen (uit de sector industrie). Vanwege de eenvoudige toegang tot uitgebreide gegevensverzamelingen heeft hij gekozen voor het gebruik van Belgische jaarrekeningen.
De belangrijkste resultaten zijn de volgende. a) Het gebruik van neurale netwerken bij de bouw van een model bood weinig voordeel ten opzichte van het toepassen van de klassieke methode van lineaire discriminant-analyse. b) De laatst gepubliceerde jaarrekening vóór het faillissement was ongeschikt voor het afleiden van een model dat vroegtijdig een faillissement kan voorspellen. c) De prestatie van een model bleek binnen enkele jaren aanzienlijk ongunstiger te kunnen worden; in het onderzoek was hiervan sprake tijdens een periode waarin het economische klimaat verslechterde en het aantal faillissementen sterk toenam. d) De prestatie van een model was beter naarmate de leeftijd van de ondernemingen hoger lag. e) De prestatie van een model was het minst gunstig voor de kleinste ondernemingen, zij verbeterde voor de ondernemingen in de middengroep en verslechterde vervolgens weer voor de grootste ondernemingen in de gekozen dataset. f) Ondernemingen waren geneigd om vlak vóór het faillissement hun vaste activa te herwaarderen. Ten slotte is voor een groot aantal financiele ratio’s de voorspellende waarde in de verschillende jaren vóór het faillissement vastgesteld en is onderzocht waarop moet worden gelet bij het praktisch toepassen van modellen en individuele ratio’s.

promotor prof. dr. J. Bilderbeek
informatie drs. B. Meijering, telefoon (053) 489 43 85
e-mail b.meijering@cent.utwente.nl

 

IT-gebruik in automatiseringsprojecten

WN 01/59 *21 september 2001

Promotie drs. H.J.M. Ruël, faculteit Technologie &Management: ‘The Non-Technical Side of Office Technology’

Veel kantoorautomatiseringsprojecten draaien nog steeds uit op een teleurstelling. Dat komt omdat te vaak wordt gedacht: als je maar een systeem ontwikkelt dat technisch goed werkt, worden de op te lossen problemen ook daadwerkelijk opgelost. Zoals Huub Ruël in zijn dissertatie laat zien, ligt het echter niet aan de technische geavanceerdheid of nieuw ingevoerde IT het gewenste effect heeft. Beslissend is of een IT-systeem gebruikt wordt overeenkomstig de intentie die dit, naast alle ‘toeters en bellen’, in zich draagt.

Ruël baseert zich voor deze visie op de Britse socioloog Anthony Giddens (een favoriete socioloog van de Britse premier Blair) en de Amerikanen Gerardine DeSanctis en Marshall Scott Poole. In de vier kantoorautomatiseringprojecten die hij bestudeerde bleek dat organisatorische en menselijke aspecten (nog steeds) vrij weinig aandacht krijgen. Gebruikers worden maar in beperkte mate bij deze projecten betrokken, veelal slechts als informatieverschaffers over de huidige wijze van werken. De belangrijke beslissingen – of en zo ja welk systeem er wordt aangeschaft – zijn dan al genomen. Het enige dat er nog voor de gebruiker kan worden gedaan is een interface ontwikkelen die zo gebruikersvriendelijk mogelijk is. Verder valt op dat de nieuw in te voeren IT de intentie heeft menselijk gedrag te beheersen. De gebruiker moet ‘gekooid’ worden, en dat zal de effectiviteit van de werkprocessen ten goede komen, zo lijkt de aanname.
De uitkomsten van de vier projecten laten zien dat na invoering van nieuwe IT de werkprocessen in de betrokken organisaties niet of nauwelijks effectiever verlopen; dat de ingebruikneming van nieuwe IT-systemen onverwacht aanzienlijke veranderingen teweeg heeft gebracht, en dat de budgetten en tijdsplanningen in alle vier projecten aanzienlijk zijn overschreden.

Ruël komt met de aanbeveling het zwaartepunt in automatiseringsprojecten te verleggen van de techniek naar het daadwerkelijk gebruik van IT door eindgebruikers. Het komt erop aan zich IT toe te eigenen overeenkomstig de intentie, en hierin speelt de eindgebruiker zelf de centrale rol. Gebruikerstrainingen en -ondersteuning zijn nu veelal een ondergeschoven kindje in automatiseringsprojecten en zijn er slechts op gericht het technisch functioneren van een nieuw systeem uit te leggen. Het is evenwel van groot belang dat gebruikers de intentie van een systeem begrijpen en kunnen onderschrijven. Implementatie van een nieuw systeem kan dus niet eindigen na de technische installatie, maar begint dan pas.
Volgens Ruël moet de invoering van nieuwe IT worden beschouwd als een organisatieverandering waarvan het verloop slechts ten dele is te voorzien. Wie denkt dat een organisatie bij de invoering van een nieuw systeem, onveranderd dezelfde kan blijven, heeft een te beperkte opvatting over IT.

promotoren prof. dr. J.C. Looise en prof. dr. ir. O.A.M. Fisscher
co-promotor dr. ir. J. de Leede
informatie drs. B. Meijering, telefoon (053) 489 43 85
e-mail b.meijering@cent.utwente.nl

 

Capaciteitsplanning in complexe fabricageomgevingen

WN 01/60 *5 oktober 2001

promotie ir. E.W. Hans, faculteit Toegepaste Wiskunde: ‘Resource Loading by Branch-and-Price Techniques’

Deze studie richt zich op capaciteitsplanning in fabricageomgevingen met diverse resources, zoals machines en operators. Terwijl er in de literatuur veel aandacht is besteed aan de kortetermijnplanning op het operationele niveau, de zogenaamde scheduling, en de geaggregeerde langetermijnplanning op het strategische niveau, is de beschikbaarheid van hulpmiddelen voor de middellangetermijnplanning op het tactische niveau zeer beperkt.

De tactische capaciteitsplanning kan in de eerdergenoemde fabricageomgevingen (bijvoorbeeld machinefabrieken) worden gebruikt om de klantorderverwerking te ondersteunen bij het bepalen van betrouwbare levertijden voor klantorders, en bij het bepalen van de benodigde machine- en personeelscapaciteit om de klantorders op tijd te kunnen leveren. Hierbij dient een afweging gemaakt te worden tussen het halen van levertijden enerzijds, en het gebruikmaken van niet-reguliere capaciteit (bijv. overwerken, uitbesteden) anderzijds. Bovendien dient er rekening gehouden te worden met complexe technologische restricties, zoals volgorderelaties tussen machines.

Na de klantorderverwerking kan een instrument voor tactische capaciteitsplanning worden ingezet om de capaciteitsniveaus vast te stellen voor het onderliggende kortetermijn-schedulingsprobleem, waarin de capaciteitsniveaus niet meer flexibel zijn en als gegeven worden verondersteld. Tactische capaciteitsplanning biedt daarom inzicht waar capaciteitsniveaus onvoldoende zijn, en kan oplossingen bieden door efficiënte allocatie van klantordercomponenten en niet-reguliere capaciteit. Dit vereenvoudigt het onderliggende schedulingsprobleem.

De studie heeft een aantal wiskundige modellen en methoden voor de tactische capaciteitsplanning opgeleverd, waarmee goede en vaak zelfs optimale oplossingen gevonden kunnen worden voor complexe tactische capaciteitsplanningsproblemen. De methoden kunnen ook worden toegepast als instrument voor de capaciteitsbeheersing in projectmanagement.

promotoren prof. dr. W.H.M. Zijm (Universiteit Twente), prof. dr. S.L. van de Velde (Erasmus Universiteit)
informatie drs. B. Meijering tel. (053) 489 4385
e-mail b.meijering@cent.utwente.nl

 

Metacognitie in hoger onderwijs

WN 01/61 *10 oktober 2001

promotie dr. H. Vos; faculteit Toegepaste Onderwijskunde: ‘Metacognition in Higher Education’

Stel, je kunt even niet op iemands naam komen, maar je weet wel dat die je over vijf minuten weer te binnen schiet. Dat heet metacognitie (kennis over kennis). Andere voorbeelden zijn: hoe je iets moet doen (studeren, redeneren, experimenteren) en hoe je met studieaanwijzingen om moet gaan.

Het onderzoek van Vos handelt over metacognitie in het hoger onderwijs. Studenten beschikken natuurlijk wel – net als iedereen – over metacognitie, maar ze hanteren die niet consistent. Gaan ze over naar een nieuw kennisgebied, dan blijkt deze metacognitie grotendeels te zijn verdwenen. Zoals Vos aangeeft, valt het onderwijs zo in te richten dat 80 % van alle studenten zich in vrij korte tijd metacognitieve vaardigheden eigen maken, waarbij de matige studenten de goede benaderen. Verder blijken docenten die in het vak dat ze doceren onderzoek doen, een ander metacognitief inzicht in hun vak te hebben dan docenten die dat niet doen. De eerste groep kan duidelijker aangeven hoe problemen systematisch zijn aan te pakken en met welke conceptuele structuur.

Voor dit proefschrift deed de auteur vier onderzoeken: (1) op basis van literatuuronderzoek komt hij met een definitie en een grafisch model van metacognitie; (2) hij laat zien hoe studenten redeneren als ze dat doen bij een onderwerp dat bekend is (het weer) of juist onbekend (een nieuw technisch meetinstrument zoals de oscilloscoop); (3) hij analyseert een practicum waarin studenten systematisch leren experimenteren, om erachter te komen waardoor de ontwikkeling van metacognitie precies wordt gestimuleerd; en (4) beschrijft hoe hij docenten in de (elektronische) netwerkanalyse kaarten liet categoriseren, om de structuur van hun kennis te achterhalen.
Dr. Henk Vos is werkzaam als opleidingsonderwijskundige bij de faculteit Elektrotechniek van de Universiteit Twente.

promotor prof. dr. S. Dijkstra
co-promotor prof. dr. A. Lesgold (Pittsburgh, School of Education)
informatie drs. B. Meijering, telefoon (053) 489 43 85
e-mail b.meijering@cent.utwente.nl

Benoemingen

Mw. dr. M.C. van der Wende is per 1 september 2001 aan de faculteit Bestuurskunde van de Universiteit Twente benoemd tot hoogleraar Comparative Higher Education Policy Studies.

Dr. U. Karst is per 1 oktober 2001 aan de faculteit Chemische Technologie van de Universiteit Twente benoemd tot hoogleraar Chemische Analyse (op de Van der Leeuw-leerstoel).

Stellingen