De inzet van AI voor het ontdekken van medicijnen of hoe mensen beter kunnen samenwerken, een betere productiemethode van poreuze elektrodes, het trainen van supramoleculaire materialen en meer grip krijgen op hoogspanningspulsen: dat zijn, in een notendop, de onderwerpen waarmee vijf TU/e-onderzoekers dankzij een NWO Vidi-beurs van maximaal 850.000 euro de komende vijf jaar een innovatieve onderzoekslijn kunnen ontwikkelen en hun eigen onderzoeksgroep verder kunnen uitbouwen.
De Vidi wordt jaarlijks door NWO toegekend. Van de 829 aanvragen zijn 102 beurzen gehonoreerd, 52 aan mannelijke kandidaten en 50 aan vrouwelijke kandidaten, met in totaal 86,7 miljoen euro. Met vijf van deze beurzen voor onderzoekers van de TU/e kan onze universiteit aanzienlijke vooruitgang boeken op verschillende wetenschappelijke terreinen. Hieronder vertellen de vijf winnaars over hun projecten.
Betere en goedkope elektroden voor brandstofcellen en elektrolyzers
Antoni Forner Cuenca (faculteit Chemical Engineering & Chemistry)"In de dringende transitie naar een economie op basis van duurzame energie spelen elektrochemische technologieën, zoals brandstofcellen en elektrolyzers, een belangrijke rol. Zogeheten gasdiffusie-elektroden vormen de kern van zulke systemen, maar deze zijn momenteel duur en beperken de prestaties van het apparaat. In dit project gaan we deze elektroden ontwerpen met een nieuwe methode die polymeerfasescheiding en coatingtechnieken combineert. Wij verwachten dat onze aanpak zal resulteren in een verbeterde prestatie en duurzaamheid van het systeem, evenals lagere productiekosten."
"Deze technologie biedt oplossingen voor schoon transport en energieopslag - cruciaal voor het verminderen van fossiele brandstoffen en uitstoot van koolstofdioxide. De fundamentele kennis over poreuze elektrodes die we zullen ontwikkelen is bovendien van waarde voor andere duurzame energietechnologieën. Bovendien leiden we studenten en onderzoekers op in elektrochemische materialen en systemen, die een steeds grotere rol zullen spelen in deze groeiende markt."
"Het is echt een eer om deze Vidi-beurs te ontvangen en het stelt ons in staat om belangrijk onderzoek te doen naar brandstofcellen en elektrochemische technologieën. Gezien de duur en omvang van het project kunnen we werken aan ambitieuze nieuwe onderzoeksrichtingen, wat een voorrecht is voor ons als wetenschappers."
Pionieren met kunstmatige intelligentie om medicijnontdekking te versnellen
Francesca Grisoni (faculteit Biomedical Engineering)"Kunstmatige intelligentie (AI) heeft tal van wetenschappelijke en technologische gebieden gerevolutioneerd. Maar het volledige potentieel voor het ontdekken van nieuwe farmaceutische geneesmiddelen blijft onbenut. Wij willen pionieren met vooruitstrevende AI-technieken, met verhoogde creativiteit en probleemoplossende capaciteiten - om uiteindelijk medicijnontdekking te versnellen."
"De beurs stelt ons in staat om onbekend wetenschappelijk terrein te verkennen. We krijgen de middelen en de vrijheid om creatief te werken aan het opnieuw vormgeven van algoritmen voor machine learning die worden gebruikt om het enorme ’chemische universum’ van moleculaire kandidaten te verkennen. Mijn onderzoek is vooral fundamenteel, maar de potentiële maatschappelijke impact kan enorm zijn.
"Machine learning kan de tijd verkorten die nodig is om nieuwe behandelingen naar patiënten te brengen, ook voor ziekten die momenteel moeilijk te behandelen zijn. We zullen nieuwe en opwindende technologie creëren in de voorhoede van deep learning voor het ontdekken van medicijnen. Ik ben enthousiast om aan deze reis te beginnen en een multidisciplinair team op te bouwen op het snijvlak van chemie, biologie en computerwetenschap."
Trainen van supramoleculaire materialen voor het leren van nieuwe taken en functies
Ghislaine Vantomme (faculteit Chemical Engineering & Chemistry)"In het huidige tijdperk van big data neemt de behoefte aan nieuwe apparaten met hogere prestaties en efficiënter energieverbruikt snel toe. Geïnspireerd door de hersenen onderzoeken we functionele materialen die zelf kunnen rekenen, met hun actieve materie, als de volgende generatie computerhardware. Een belangrijk deel van deze uitdaging is het maken van materialen die getraind kunnen worden om geheugen op te slaan, te leren en beslissingen te nemen. In dit project zullen onderzoekers nieuwe moleculen bouwen die zich kunnen samenvoegen tot geordende nanostructuren en getraind kunnen worden om tweekleurenbeelden te herkennen."
"Ik zal de Vidi-beurs gebruiken om kwalitatief onderwijs te bieden aan studenten, om hen voor te bereiden op toekomstige functies als wetenschappers in de industrie en de academische wereld. Het verkrijgen van externe financiering is essentieel om dit onderwijsniveau aan onze universiteit te garanderen. Dit is een interessante tijd om chemicus te zijn, aangezien veel van de belangrijkste maatschappelijke uitdagingen door de chemie zullen worden opgelost, en onze faculteit speelt een cruciale rol in deze wereldwijde inspanning, aangezien we actief de volgende generatie ingenieurs en wetenschappers opleiden en voorbereiden om deze problemen aan te pakken."
"Het ontvangen van een Vidi-beurs betekent vrijheid om het onderzoek te doen dat ik wil, waardoor ik mijn ideeën kan nastreven en de middelen kan verwerven die ik nodig heb. De maatschappelijke impact volgt in de toekomst, maar op dit moment richt ik me op de wetenschappelijke impact. Wat als we een reeks materialen kunnen maken die getraind kunnen worden, net zoals we onze spieren trainen, om zich aan te passen aan specifieke taken en functies? Om dit te bereiken, moeten we begrijpen hoe moleculen zich samenvoegen en op elkaar reageren om materialen te vormen met sterk geordende supramoleculaire structuren, die in staat zijn om hun morfologie te reorganiseren en hun eigenschappen aan te passen op basis van de omstandigheden in het verleden."
Volledige controle krijgen over hoogspanningspulsen
Tom Huiskamp (faculteit Electrical Engineering)"Een duurzame toekomst is een elektrische toekomst. Processen die nu draaien op fossiele brandstoffen en conventionele chemie moeten worden omgezet in elektrische processen die geen CO2 uitstoten. ’Pulsed power’ technologie is hier bij uitstek geschikt voor. Het onderzoek in dit voorstel zal de prestaties van van deze technologie aanzienlijk verbeteren, waardoor commercialisering een stap dichter bij de realiteit komt zodat de hele wereld ervan kan profiteren."
"Met elektrische pulsen met hoge voltages kunnen we fantastische dingen doen: lucht en water zuiveren, kunstmest genereren en stenen breken, allemaal met elektriciteit. Voor volledige benutting in de echte wereld moeten we echter de pulsen van puls tot puls kunnen afstemmen op de toepassing. In dit project zet ik deze cruciale stap door de complexe interactie tussen de pulsbron en de toepassing te ontrafelen door de ontwikkeling van ’Next-Generation Smart Pulsed Power Technology’: een volledig real-time bestuurbare pulsbron die de vorm van de puls kan aanpassen aan de toepassing."
"De toekenning van deze beurs zal een grote impact hebben op de Pulsed Power wetenschap en diens toepassingen, omdat het gedroomde mogelijkheden zal ontsluiten. Het betekent ook een grote stap in mijn carrière en leidt tot nieuwe samenwerkingen met onderzoekers (en bedrijven) over de hele wereld. Bovendien maakt deze nieuwe onderzoekslijn jaren van onderzoek mogelijk naar andere Pulsed Power toepassingen en nieuwe regeltechnieken."
Deze week werd bovendien bekend gemaakt dat Tom Huiskamp de Hidde Nijland oorkonde en prijs van 2024 in ontvangst mag nemen, een vakprijs voor talentvolle onderzoekers in de elektrische energietechniek in Nederland.
Hoe generatieve AI de samenwerking tussen mensen kan ondersteunen
Steven Houben (faculteit Industrial Design)"We bevinden ons in een tijd waarin technologische innovatie en vooruitgang een enorme impact hebben op de bredere maatschappelijke context waarin we werken en leven. De plotselinge en brede verspreiding van AI-tools (zoals ChatGPT) in het dagelijks werk en leven onderstreept de noodzaak voor diepere inzichten en kennis over de rol van dergelijke AI-tools. Ons werk onderzoekt hoe nieuwe interfaces, interactietechnieken en visualisaties zulke AI-tools zinvoller kunnen integreren in samenwerking en interactie met de wereld om ons heen."
"De Vidi-beurs maakt fundamenteel onderzoek mogelijk om bestaande problemen aan te pakken over hoe contextbewuste kunstmatige intelligentie-instrumenten kunnen bemiddelen en nieuwe manieren van collaboratief, interactief computergebruik kunnen ondersteunen. Het doel is om een nieuw zogeheten mixed-initiative interactiemodel en een vocabulaire voor informatievisualisatie te ontwikkelen voor samenwerking tussen mens en AI, gebaseerd op de principes van informatie curatie. Dit werk zal bijdragen aan een uitgebreider onderzoek naar de rol van mensgerichte AI voor de ’toekomst van werk’."
"De Vidi-beurs biedt een fantastische kans om een nieuwe onderzoekslijn en -team op te zetten om fundamenteel onderzoek te doen en echt in de onderliggende principes te duiken van een nieuw interactiemodel voor mens-AI-samenwerking. Het ontvangen van de Vidi is een grote eer en biedt veel vrijheid om nieuwe ideeën te verkennen. Ik kan niet wachten om aan de slag te gaan."
