‘Een kruising tussen een Concorde, een railgun en een airhockey-tafel’. Zo beschreef Elon Musk in 2013 zijn nieuwste uitvinding, de hyperloop. Intussen proberen tal van start-ups (ook in Nederland) dit futuristische transportsysteem van de grond te tillen. Welke uitdagingen staan nog in de weg?

Wereldnieuws was het. Op 8 november 2020 maakte Virgin Hyperloop bekend dat voor het eerst in de geschiedenis mensen in een hyperloop hadden gereisd. Het ging weliswaar slechts om een paar honderd meter, maar toch. Op het filmpje dat Virgin publiceerde kunnen Josh Giegel en Sara Luchian – beiden directieleden van het bedrijf – hun geluk niet op.

Werd hier geschiedenis geschreven? Wat de voorstanders van het hyperloop-concept betreft zeker. In navolging van Musk zien zij in de hyperloop ‘de vijfde vorm van transport’, na boten, treinen, auto’s en vliegtuigen. Een vorm van transport die bovendien naadloos in een emissievrije toekomst zal passen, omdat er geen fossiele brandstoffen aan te pas komen. Dankzij de reputatie van Musk blijken de media zeer vatbaar voor het hyperloop-virus. In hun kielzog gooien politici belastinggeld naar ieder hip bedrijfje dat ‘hyperloop!’ roept. Zo wordt de Delftse start-up Hardt door het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat getrakteerd op een hyperloop-testtraject in Groningen.

Maar wat vooral opvalt, is dat Musk zelf nooit een hyperloopbedrijf heeft opgericht. Zijn enige bijdrage bestaat uit een kort testtraject dat inmiddels roest staat te verzamelen naast zijn raketfabriek in Californië. Weliswaar is Musk ook eigenaar van The Boring Company, maar dat bedrijf bouwt tunnels voor elektrische auto’s, niet voor hyperloops.

1200 km/uur

De hyperloop is een vorm van openbaar vervoer die net als een spoorwegsysteem uit twee delen bestaat: de baan en de wagons. De hyperloop maakt gebruik van een zogenoemde magneetzweefbaan, waarbij de wagons een klein stukje boven de rails zweven om de weerstand te minimaliseren. Dit is een volwassen technologie. In de Chinese stad Shanghai zweeft al sinds 2004 een Duitse magneettrein heen en weer tussen de luchthaven en het centrum.

Magneetzweefbanen laten hoge snelheden toe: de topsnelheid van de Shanghai-zweeftrein bedraagt 431 kilometer per uur. Nog hogere snelheden zijn lastig vanwege de exponentieel toenemende luchtweerstand. Daarom bevindt de magneetzweefbaan van de hyperloop zich in een stalen buis die vacuüm wordt gezogen tot ongeveer een millibar, oftewel een duizendste van de luchtdruk op zeeniveau. Onder die omstandigheden kunnen de wagons van de hyperloop – ‘pods’ in het jargon – een snelheid van 1200 km/uur bereiken. Ter vergelijking: de kruissnelheid van een Boeing 737 bedraagt zo’n 840 km/uur.

©PXimport

Het klinkt haast te mooi om waar te zijn, en volgens sommigen is het dat ook. De meest vocale criticus van de hyperloop is de Britse wetenschapper Phil Mason, op YouTube beter bekend onder de naam

. Volgens Mason is een hyperloop hooguit in theorie mogelijk. De technische uitdagingen zijn dermate akelig van aard dat er nooit een operationele versie gebouwd gaat worden, gelooft hij. 

Het belangrijkste probleem is het vacuüm dat nodig is om de gedroomde snelheid van 1200 km/uur te halen. Een operationele hyperloopbuis is honderden kilometers lang. Het kost enorm veel energie om daar vrijwel alle lucht uit weg te pompen. Bovendien, zo toonde hij aan, zorgt zelfs het kleinste lek ervoor dat de pompsystemen – die langs het hele traject geplaatst dienen te worden – nooit kunnen worden uitgeschakeld. En dat hyperloopbuizen zullen lekken, staat vast. Stalen buizen vertonen namelijk de onhebbelijkheid te krimpen bij kou en uit te zetten bij hitte. 

Mason rekende uit dat het door Elon Musks voorgestelde traject Los Angeles-San Francisco per etmaal honderden meters zal krimpen en uitzetten vanwege de grote temperatuurverschillen tussen dag en nacht in dat gebied. Het is onvoorstelbaar dat in zo’n getormenteerde vacuümbuis geen lucht naar binnen gaat sijpelen. Los daarvan liet Mason de gevolgen zien van een plotseling lek, bijvoorbeeld als gevolg van een aanslag. Vele tonnen aan lucht dringen dan met de snelheid van het geluid de buis binnen. De gevolgen voor de pods die met volle snelheid deze gasmuur raken, laten zich eenvoudig becijferen.

Over pods

Pod’ klinkt eenvoudig, bijna nederig. Maar bedenk dat een voertuig dat zich in een vacuümbuis voortbeweegt essentiële eigenschappen deelt met een ruimteschip. In de hemel op aarde, dat het binnenste van een hyperloop in feite is, zijn mensen geheel overgeleverd aan het life support system aan boord van de pod. Net als in een Sojoez of een Crew Dragon dient de lucht voortdurend gezuiverd te worden van koolstofdioxide, terwijl verse zuurstof wordt aangevoerd. De benodigde systemen zullen een flink deel van de pod innemen, en op stations moet de hele tijd zuurstof worden getankt en CO2 worden geloosd.

Over die stations hoor je trouwens nooit iets. Maar de vraag is gerechtvaardigd hoe de pods precies uit de vacuümbuis moeten worden gehaald om de passagiers te laten in- en uitstappen. Daar is onvermijdelijk een luchtsluis voor nodig. Ook dat is typisch ruimtevaarttechnologie. Astronauten gebruiken luchtsluizen als voorportaal voor hun ruimtewandelingen. Exemplaren waar hele pods in passen zijn echter nog nooit gebouwd. Toch zal een hyperloop die nodig hebben, en wel op elk station. En ze zullen extreem betrouwbaar moeten zijn. Even betrouwbaar als de sluizen van het internationale ruimtestation ISS.

©PXimport

En dan delen de pods nóg een eigenschap met ruimteschepen: er passen maar weinig mensen in. In de pod van Virgin zitten twee passagiers naast elkaar zonder ruimte voor een gangpad. Het bedrijf heeft nog niet uitgelegd hoe je daar een praktisch interieur uit boetseert. Ondertussen passen er in de Shanghaise zweeftrein 574 passagiers in drie klassen.

Hyperloop-adepten werpen vaak tegen dat de luchtvaart aan vergelijkbare eisen voldoet zonder dat er veel ongelukken gebeuren. Maar bij decompressie van een vliegtuigcabine bedraagt de luchtdruk nog altijd nog minstens 250 millibar, een waarde die de piloot via een snelle duikvlucht binnen tientallen seconden kan verhogen. Ook ontmoet een vliegtuig nooit abrupte tegenwind met de snelheid van het geluid. En eenmaal aangekomen kunnen zonder plichtplegingen de deuren worden geopend.

Musk is de rijkste man ter wereld, weet alles van ruimtevaart en steekt geen cent in de hyperloop. Dat zou genoeg moeten zeggen...

Tekst: Ed Croonenberg

Een paar bestanden hernoemen is zo gebeurd. Maar zodra je tientallen of honderden namen moet aanpassen, schiet handmatig werk tekort. Dan komt externe software goed van pas. PowerRename, onderdeel van de PowerToys-collectie, biedt uitkomst. Met deze slimme tool kun je grote aantallen bestanden in één keer hernoemen. Dat gaat snel, efficiënt en precies zoals jij het wilt.

PowerRename activeren

PowerRename is een stuk krachtiger dan de standaard hernoemfunctie van Windows. De tool maakt deel uit van PowerToys, een opensource-project van Microsoft. Wil je de Microsoft Store-versie installeren? Open dan het Startmenu, zoek naar Microsoft Store en start de app. Typ PowerToys in het zoekveld bovenaan. Klik op Installeren zodra je het programma hebt gevonden. Na installatie verschijnt PowerToys in het systeemvak van Windows. Open het, kies in de linkerkolom PowerRename en je ziet meteen een korte animatie van hoe de tool werkt. Klik op Instellingenopenen en controleer of PowerRename is ingeschakeld. Let op: bij ons werkte PowerRename pas na een herstart van het systeem.

Contextueel menu in Verkenner

Open de map met de bestanden die je wilt hernoemen. Selecteer ze allemaal met Ctrl+A en klik met de rechtermuisknop op de selectie. In het contextmenu van Windows Verkenner kies je onderaan de opdracht Naam wijzigen met PowerRename.

Zoeken en vervangen

Daarna opent het venster van PowerRename. In het veld Zoeken geef je in welk deel van de bestandsnaam je wilt vervangen. In het veld eronder typ je de nieuwe tekst. In ons voorbeeld vervangen we het woord Image door Kreta2015. Nog vóór de wijziging wordt uitgevoerd, toont PowerRename een overzicht: links de oorspronkelijke bestandsnamen, rechts de nieuwe. Zo zie je meteen wat er verandert. Daaronder kies je of de aanpassing moet gelden voor de volledige naam inclusief extensie, alleen de bestandsnaam, of alleen de extensie.

Met de knoppen onder Tekstopmaak pas je eenvoudig het hoofdlettergebruik aan, van alles in kleine letters, naar alles in hoofdletters, alleen een hoofdletter aan het begin, of elke beginletter van een woord in hoofdletters. Het laatste pictogram schakelt de nummering in. Activeer je dat, dan voegt PowerRename automatisch nummers tussen haakjes toe aan de bestandsnamen.

Het gebrek aan een rijk contrast is een van de grootste ergernissen bij lcd- en ledtelevisies. Fabrikanten hebben daarom een slimme techniek bedacht die het contrast aanzienlijk verbetert: local dimming. In dit artikel leggen we uit hoe deze techniek van jouw grijze nachtlucht weer een inktzwarte sterrenhemel maakt.

Het contrast van je televisie is misschien wel de belangrijkste eigenschap voor mooi beeld. We willen dat wit verblindend wit is en zwart echt inktzwart. Bij oledtelevisies is dat makkelijk, want daar geeft elke pixel zelf licht. Maar de meeste televisies in de Nederlandse huiskamers zijn nog steeds lcd- of ledschermen (inclusief QLED). Die werken met een lamp achter het scherm, de zogeheten backlight. Local dimming is de techniek die probeert de nadelen van die achtergrondverlichting op te lossen.

Om te begrijpen waarom local dimming nodig is, moet je eerst weten hoe een standaard led-tv werkt. Simpel gezegd is het een groot paneel met pixels die zelf geen licht geven, maar alleen van kleur veranderen. Achter die pixels brandt een grote lichtbak. Als het beeld zwart moet zijn, sluiten de pixels zich om het licht tegen te houden. Helaas lukt dat nooit voor de volle honderd procent; er lekt altijd wat licht langs de randjes. Hierdoor zien donkere scènes er vaak wat flets en grijzig uit. De achtergrondverlichting staat immers vol aan, ook als het beeld donker moet zijn.

Nooit meer te veel betalen? Check Kieskeurig.nl/prijsdalers!

De lampen dimmen waar het donker is

Local dimming pakt dit probleem bij de bron aan. In plaats van één grote lichtbak die altijd aan staat, verdeelt deze techniek de achtergrondverlichting in honderden (en bij duurdere tv's soms duizenden) kleine zones. De televisie analyseert de beelden die je kijkt continu. Ziet de processor dat er linksboven in beeld een donkere schaduw is, terwijl rechtsonder een felle explosie te zien is? Dan worden de lampjes in de zone linksboven gedimd of zelfs helemaal uitgeschakeld, terwijl de lampjes rechtsonder juist fel gaan branden.

Het resultaat is direct zichtbaar. Zwart wordt weer echt zwart, simpelweg omdat er geen licht meer achter dat deel van het scherm brandt. Tegelijkertijd blijven de lichte delen van het scherm helder. Dat zorgt voor een veel groter contrast en geeft het beeld meer diepte. Vooral bij het kijken van HDR-films en -series is dat van belang. Zonder local dimming kan een led-tv eigenlijk geen goed HDR-beeld weergeven, omdat het verschil tussen licht en donker dan te klein blijft.

©ER | ID.nl

Niet alle local dimming is hetzelfde

Het klinkt als een wonderoplossing, maar de uitvoering verschilt enorm per televisie. Het grote toverwoord hierbij is het aantal zones. Hoe meer zones de tv onafhankelijk van elkaar kan aansturen, hoe preciezer het licht kan worden geregeld. Goedkopere televisies gebruiken vaak edge lit local dimming. Hierbij zitten de lampjes alleen in de rand van de tv. Dat werkt redelijk, maar is niet heel nauwkeurig. Je ziet dan soms dat een hele verticale strook van het beeld lichter wordt, terwijl er eigenlijk maar één klein object moest worden verlicht.

De betere variant heet full array local dimming. Hierbij zitten de lampjes over de hele achterkant van het scherm verspreid. De allernieuwste en beste vorm hiervan is miniLED. Daarbij zijn de lampjes zo klein geworden dat er duizenden in een scherm passen, wat de precisie van oled begint te benaderen. Als er te weinig zones zijn, kun je last krijgen van zogenaamde 'blooming'. Dat zie je bijvoorbeeld bij witte ondertiteling op een zwarte achtergrond: er ontstaat dan een soort wazige lichtwolk rondom de letters, omdat de zone groter is dan de tekst zelf.

Ga voor de full monty!

Local dimming is dus geen loze marketingkreet, maar een dankbare techniek voor iedereen die graag films of series kijkt op een led- of QLED-televisie. Het maakt het verschil tussen een flets, grijs plaatje en een beeld dat van het scherm spat met diepe zwartwaarden. Ben je in de markt voor een nieuwe tv? Vraag dan niet alleen óf er local dimming op zit, maar vooral of het gaat om full array dimming. Je ogen zullen je dankbaar zijn tijdens de volgende filmavond!