In een mum van tijd kalkt Fred Vermolen het bord vol wiskundige formules. De vergelijkingen houden verband met een bundel lange dunne rietjes op de tafel voor hem. De formules beantwoorden een vraag van de makers van die rietjes - membranen om water, bier en wijn te zuiveren van virussen en andere verontreinigingen. “Is er geen handiger test voor lekkages?” willen membraanfabrikanten X-flow en Filtrix weten. Nu nog testen ze iedere bundel als een lekke fietsband: onder water dompelen, luchtdruk erop zetten, kijken of een van de rietjes luchtbelletjes afgeeft en zo ja, dat rietje afsluiten met een speld. Maar die methode kost veel mankracht, het laten drogen voor transport kost veel tijd, en met water gevulde bundels zijn zwaarder dan een werknemer mag tillen. Weten de wiskundigen niet iets slimmers? Een mooi vraagstuk voor de Studiegroep Wiskunde met de Industrie (SWI), dit jaar georganiseerd door de Technische Universiteit Delft. Zestig wiskundigen hebben er deze week gewerkt aan zeven industriële problemen. De lekdetectie-groep begon de week met een brainstormsessie die originele oplossingen leverde. De warmtetest leek veelbelovend, omdat die de buisjes niet verzwaart, vervuilt of beschadigt. Dat gold ook voor de geluidstest: “Als je er geluidsgolven door perst, dan klinken de lekke buisjes hoger, net als bij een blokfluit,” legt een van de deelnemers uit. Leuk bedacht, “maar probeer in een groot koor maar eens aan te wijzen wie die ene valse noot zingt,” zegt Vermolen. In volle vaart nadert hij de conclusie van zijn berekening, die helaas een bewijsvoering blijkt te zijn waarom de warmtetest niet werkt. De lekke buisjes zullen niet merkbaar meer warmte doorlaten dan de goede. Jammer dan, voor de bedrijven. “Toch niet,” antwoordt Vermolen. Ten eerste heeft de werkgroep nog meer ideeën in de mouw. “Maar zelfs als geen van die ideeën zou werken, dan besparen ze veel tijd en geld. Alles wat berekend kan worden, hoeven ze namelijk niet met experimenten uit te zoeken.” Een leuke afwisseling voor de wiskundigen, goedkoop voor de bedrijven. “Er doen veel jonge wiskundigen mee met een frisse kijk en nieuwe ideeën uit hun opleiding,” is de ervaring van mede-organisator Kees Oosterlee. Als universitair hoofddocent houdt hij er interessante stageplaatsen aan over. “Verdere uitwerking van de vraagstukken zijn vaak goede afstudeerprojecten.” Hoewel de onderwerpen industriëel en vaak natuurkundig zijn, komt de wiskunde goed van pas. “Veel ideeën kun je intuïtief benaderen. Maar op dit kleine niveau – wat gebeurt er bijvoorbeeld in de poreuze wand van de rietjes – kom je er niet met intuïtie. Dat moet je berekenen,” zegt een van de deelnemers. “Vooral als die kleine schaal ook allerlei effecten heeft op het grote niveau van de bundels.“ Oosterlee: “De wiskunde kan die niveaus aan elkaar knopen.” Niet dat dat in één week lukt. Dat weet ook Jasper Anderluh van effectenhandelaar AOT/Binck, die zich met een groep wiskundigen buigt over de wiskundige vraag hoe de prijs van bepaalde opties het best te bepalen. Een week is te kort om alle modellen rond te krijgen, maar Anderluh vindt het al een grote luxe. “Meestal is de research in bedrijven beperkt en zeer doelgericht. Als het werkt, werkt het, en dan ga je de modellen niet verder verfijnen. Daar is helemaal geen tijd voor.” De aanwezige wiskundigen nemen die tijd wel. Vermolen en collega’s toetsen hun andere ideeën om de poreuze rietjes op lekkage te testen. Zou waterdamp of de mist van een andere (vloei)stof op een afwijkende manier de lekke buisjes instromen? Of zou gekleurde rook misschien het enkele lekke buisje binnendringen en markeren, zodat de controleur die in één oogopslag kan detecteren en afsluiten? Over één plan zijn ze zelf bijzonder opgetogen. De lijmmethode zou de lekke buisjes verder vullen dan de goede buisjes, en zo afsluiten. Het is een gedurfd plan, beamen ze. Het productieproces zou ervoor moeten worden aangepast. Maar als het werkt, dan kríjgen de bedrijven wel wat, meer zelfs dan ze hebben ze hebben gevraagd. Geen lekdetectie, maar automatische lekreparatie. Dát zou nog eens een besparing opleveren. Simone de Schipper