The Collecting of Science // The Science of Collecting

Gedurende haar bijna 185-jarige bestaan heeft de TU Delft een rijke verscheidenheid aan historische objecten verzameld. Deze objecten weerspiegelen de ontwikkeling van de universiteit, evenals het technisch onderzoek en onderwijs dat hier plaatsvindt. Sommige objecten worden centraal beheerd door de TU Delft Library. De rest bevindt zich in de faculteiten. Van telefooncentrales tot satellieten: samen tonen de objecten in de collecties de breedte van de vakgebieden op campus. Maar wanneer wordt een verzameling objecten een collectie? Bij een collectie gaat het om meer dan objecten met een gedeelde geschiedenis of locatie – een collectie moet tastbaar zijn, met een duidelijk doel en heldere grenzen. De afgelopen vier jaar heeft het programma Maatwerk Facultaire Collecties gewerkt aan het transformeren van de historische facultaire verzamelingen tot officiële collecties van de TU Delft. 

Dit was geen eenvoudige opdracht. Zo moesten de objecten eerst worden gevonden: een langdurig proces waarbij vele dozen en kelderdeuren van faculteiten zijn geopend. Toen de objecten eenmaal gevonden waren, moest er informatie over de vondsten worden verzameld door in gesprek te gaan met universiteitsmedewerkers en externe experts. Pas nadat elk object was geïdentificeerd, konden collecties worden gedefinieerd en konden de voorwerpen worden geregistreerd, gefotografeerd en opgeslagen in geschikte ruimtes.

De TU Delft is geen museum. Dit betekent dat de collecties op de campus niet bedoeld zijn om alleen maar tentoongesteld te worden, maar juist om actief te gebruiken in onderwijs en onderzoek. Hoewel sommige objecten altijd te kwetsbaar zullen blijven om in een collegezaal rondgegeven te worden, bevatten de meeste collecties op campus objecten die bedoeld zijn om te worden aangeraakt. 

Sommige collecties zijn erop gericht om gebruikers een gevoel te geven voor het onderwerp, zoals de historische apparatencollectie bij de faculteit Industrieel Ontwerp, of de vliegtuigonderdelen bij Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek. Andere zijn bedoeld als visueel hulpmiddel, zoals de collecties moleculaire modellen bij de faculteiten Mechanical Engineering en Civiele Techniek en Geowetenschappen. Weer andere zijn gemaakt door studenten zelf, zoals de handtekening en maquettes die gemaakt zijn binnen voor vakken aan de faculteit Bouwkunde. Wat deze collecties samen laten zien, is een divers landschap van successen en mislukkingen, van hoe ontwerpen zich ontwikkelden door middel van experimenten en observatie, en van de positie van de universiteit en haar onderzoek in de bredere samenleving.

Professor dr. Abraham “Bram” van Heel (1899-1966) ontwikkelde zijn aligneermethode tijdens de Tweede Wereldoorlog. Deze was gebaseerd op het dubbele spleetexperiment van Young (1803) en de theorie van Fresnel (1816), die het golfgedrag van licht met een dubbele spleet aantoonde. Van Heel paste zijn aligneer methode tijdens de wederopbouw toe om de Hedelse brug met een overspanning van 126 m sneller te kunnen herbouwen. Met de aligneer methode werd de positie van de brugboog en de posities van de oplegpunten op de brugpijlers tot op tienden van een millimeter nauwkeurig bepaald. Dit betekende dat de brug gelijktijdig op twee verschillende locaties kon worden gebouwd - de pijlers in Hedel en het brugdeel in Delft- waardoor de bouwtijd met maanden werd verkort.

De voorliefde van Van Heel voor eenvoudige en praktische oplossingen heeft uiteindelijk geleid tot een zeer nauwkeurige aligneermethode. Zijn filosofie van "doe het met eenvoudige middelen" komt duidelijk terug te zien in de manier waarop hij zijn methode heeft toegepast. Van Heel was niet tevreden met de destijds gangbare uitlijnmiddelen, die konden variëren van een staaldraad tot optische instrumenten die voornamelijk uit Duitsland kwamen weliswaar van goede kwaliteit maar zeer kostbaar.

Ondanks de kwaliteit van de apparaten werden die metingen beïnvloed door aberraties (lensfouten) en lichtbuiging (diffractie). Zijn eveneens gebruikelijke motto: “maak van je vijanden je vrienden” is ook hier van toepassing. De aligneermethode werkt door gebruik te maken van deze optische fenomenen.

Met behulp van een “zoneplaat” met concentrische cirkels lijnde Van Heel drie punten – het bronpunt, een evenwijdige zoneplaat en het dradenkruis bij een oculair – op een rechte lijn uit. De zoneplaten creëren een interferentiepatroon dat een zeer nauwkeurige uitlijning mogelijk maakt. Wanneer licht rechtstreeks op de zoneplaat schijnt, vormen de stralen een cirkelvormig interferentiepatroon. Wanneer het dradenkruis zich in het midden van deze cirkels bevindt, zijn alle drie de punten uitgelijnd. Door de plaatsing van het raster kan een perfecte lijn worden gecreëerd om twee punten uit te lijnen, zoals de twee helften van een brug.

by Prof.dr.ir. Nitesh Bharosa

by Dr. Seda Gürses

by Prof. dr. Jeroen van den Hoven

by Dr. Anneke Zuiderwijk

Hoe kunnen historische objecten relevant worden gemaakt voor studenten van nu? Waarom zouden studenten naar het verleden moeten kijken? In EE1G1, Inleiding tot de Elektrotechniek, leren studenten eerst waar de computertechnologie vandaan komt. Voordat ze leren programmeren, worden eerstejaarsstudenten meegenomen in de geschiedenis van de computertechnologie zelf, met objecten uit de studieverzameling als referentiepunten.

Rekenlinialen en telramen als vroege hulpmiddelen voor berekeningen, een magnetisch kerngeheugen dat bits opsloeg als kleine gemagnetiseerde ringen, en een mechanische opteller op basis van relais die binaire rekenkundige bewerkingen uitvoerde met elektromechanische schakelaars, decennia voordat transistors bestonden. Het zien en aanraken van deze objecten geeft studenten een tastbaar gevoel van hoe ver en hoe snel de computertechnologie zich heeft ontwikkeld, en plaatst hun eerste regels code in een veel langer verhaal.

Deze mechanische rekenmachine, bekend als "The Millionaire", demonstreert het beste van de precisietechniek uit de jaren 1890. Dankzij een ingenieus systeem van tandwielen en nokken was het de eerste (commercieel succesvolle) mechanische rekenmachine die een directe vermenigvuldiging kon uitvoeren, wat de snelheid van complexe berekeningen destijds aanzienlijk verhoogde. In plaats van vermenigvuldiging te berekenen als een lange reeks optellingen, was het mechanisme gebaseerd op een mechanische weergave van de vermenigvuldigingstabel. Wereldwijd werden er tussen 1893 en 1935 ongeveer 5000 van deze machines geproduceerd.

Elk jaar inventariseren botanische tuinen de zaden die in hun eigen tuinen zijn geoogst, evenals eventuele overschotten die tijdens expedities zijn verkregen. Deze informatie wordt gepubliceerd in een ‘Index Seminum’ (Latijn voor ‘ zadenindex’), die vervolgens wordt verspreid onder deelnemende botanische tuinen, arboretums en onderzoeksinstellingen. Zij kunnen vervolgens kosteloos de zaden aanvragen die ze zelf nodig hebben. Het publiceren van een Index Seminum is al eeuwenlang een jaarlijkse taak voor hortussen.

Het verzamelen en delen van zaden is altijd een essentiële manier geweest voor botanische tuinen om divers botanisch materiaal te verkrijgen. Herman Boerhaave hield tussen 1712 en 1727 een ‘Index Seminum Satorum’ bij voor de Hortus Botanicus in Leiden, waarin hij de zaden noteerde die hij van andere tuinen ontving. Deze praktijk werd in de loop van de 18e eeuw gestandaardiseerd, totdat het de jaarlijkse uitwisseling van gepubliceerde indexen werd die tot op de dag van vandaag voortduurt. De TU Delft Hortus Botanicus publiceerde in 1919 haar eerste Index Seminum.

Niet alle zaden uit de collecties van de Hortus zijn bedoeld om opgekweekt te worden. Een voorbeeld hiervan is de historische zadencollectie, een bijna complete verzameling zaden die is verzameld van de jaren 1890 tot recentelijk. Tijdens het laagseizoen van de tuin in 2025 hebben medewerkers van de Hortus 12000 flessen met zaden opnieuw gelabeld en meer dan 1100 flesjes omgepakt. Ze hebben de records bijgewerkt en de moderne namen van bijvoorbeeld voormalige koloniale gebieden toegevoegd. Dankzij hun harde werk is de zadencollectie nu toegankelijk voor onderzoekers.

Niet-kiemkrachtige zaden waren oorspronkelijk bedoeld als aanvulling op het herbarium (gedroogde planten) van de Hortus, als onderdeel van de oorspronkelijke functie als ‘technische tuin’ ter ondersteuning van de studie van de technische botanie. Door zaden van dezelfde plant te vergelijken, waarvan de ene een eeuw eerder is verzameld dan de andere, kan men volgen hoe eigenschappen en genetica in de loop der tijd zijn veranderd. Om deze reden blijven zadencollecties een essentiële bron voor het volgen van klimaatgerelateerde veranderingen.

Zaden kunnen de wereld verenigen. In de jaren veertig hoorden botanici in China berichten over een enorme, onbekende boom in het dorp Modaoxi in het district Luchuan, Hubei. Na bestudering van de verzamelde zaden werd duidelijk dat ze een ‘levend fossiel’ hadden gevonden: een soort die alleen bekend was van fossielen. Tot dan toe werd aangenomen dat de Metasequoia glyptostroboides, ofwel de ‘Chinese mammoet-boom’, al 150 miljoen jaar was uitgestorven.

In juli 1947 financierde de Harvard University een expeditie om Metasequoia-zaden voor hun collectie te verzamelen. De timing bleek gelukkig; het was een van de laatste samenwerkingen tussen Amerikaanse en Chinese botanici voordat de proclamatie van de Volksrepubliek China in 1949 de uitwisseling met het Westen verbood.

Deze raketmotor-testunit is ontwikkeld door Volvo in samenwerking met het Europees Ruimteagentschap (ESA). Het is onderdeel van de ontwikkeling en het testen van brandstofformaties, materiaalduurzaamheid en straalbuis ontwerpen voor de eerste trap van het Ariane 4-lanceervoertuig. Door de statische teststand van de motor aan te zetten, kunnen ingenieurs nauwkeurig de fysieke prestaties meten, de betrouwbaarheid van het systeem controleren en technische modellen valideren. Het complexe netwerk van leidingen, kleppen en instrumentatie stelt ingenieurs in staat om de operationele omstandigheden tijdens experimentele runs nauwlettend te monitoren en aan te passen, waardoor essentiële gegevens werden verzameld voor de vooruitgang van de Europese rakettechnologie.

Wetenschap is teamwork, en is zelden mogelijk in een vacuüm. Het creëert een netwerk, tussen onderzoeksteams, professoren en promovendi, en binnen de universiteit met haar technici, ondersteunend personeel en onderzoekscollecties. Het verbindt ook collega's van het vakgebied, bedrijven en onderzoeksinstellingen. Wetenschap creëert een ononderbroken lijn, waarbij voortdurend voortgebouwd wordt op eerdere theorieën om tot het volgende idee te komen.

De collecties van de TU Delft zijn ouder dan de universiteit zelf. Ze tonen de lange en onderling verbonden geschiedenis van samenwerking tussen verschillende onderzoeksgebieden, tussen universiteit en instellingen, tussen verleden en heden. Veel van deze collecties waren echter verwaarloosd en dreigde verloren te gaan. De afgelopen vier jaar heeft het Library programma Maatwerk Facultaire Collecties eraan gewerkt om deze collecties en hun verhalen weer tot leven te wekken.

Een wetenschapper is niets zonder zijn instrumenten, die de wereld in een nieuw perspectief tonen. Onderzoekers en instrumentenmakers werken vaak nauw samen om instrumenten precies volgens hun specificaties te krijgen, zoals blijkt uit de instrumentenwerkplaatsen van de vele werkplaatsen nu nog binnen de TU Delft. Dit heeft niet alleen invloed op het onderzoek van de universiteit, maar ook op het onderwijs van toekomstige generaties.

Dr. Carolina (Lili) E. Bleeker (1897 – 1985) was een optisch wetenschapper en natuurkundige uit de eerste helft van de 20e eeuw. Ze trotseerde genderverwachtingen van die tijd door in 1931 de Nederlandse Optiek en Instrumentenfabriek Dr. C.E. Bleeker (Nedoptifa) op te richten. Haar fabriek in Zeist produceerde de fasecontrastmicroscoop die Zernike in 1953 de Nobelprijs opleverde. Ze werkte ook nauw samen met wetenschappers van TU (destijds TH) Delft, die veelvuldig gebruik maakte van haar optische instrumenten.

Soms heb je familie nodig om een probleem op te lossen, of op zijn minst een goede collega. TU Delft (toen TH) prof. dr. W. G. Burgers (1897-1988) was een vooraanstaande wetenschappen van de fysische chemie, later bekend als materiaalwetenschappen. Zijn nog bekendere broer J.M. Burgers (1895-1981) was natuurkundige en ook professor in Delft, en later aan de University of Maryland (VS).

Hun uitdaging: het oplossen de onvoorspelbare imperfectie van materialen. Op het eerste gezicht lijken kristallen perfect geordend, met atomen die in herhalende patronen zijn gerangschikt. Toch schuilen onder deze schijnbare regelmaat kleine structurele onregelmatigheden, bekend als dislocaties - defecten die het gedrag van materialen diepgaand beïnvloeden.