Materialen die AI efficiënter maken

Yoeri van de Burgt (TU/e) is een van de acht winnaars van de Ammodo Science Award for fundamental research 2025. Hij heeft een fundamentele doorbraak bereikt in energiezuinige kunstmatige intelligentie met zijn ontwikkeling van organisch ‘elektrochemisch random-access memory’ (Ecram). Dit geheugen bootst de verbindingen tussen hersencellen zo succesvol na dat het informatie kan verwerken met een energieverbruik dat honderden keren efficiënter is dan gewone computers.

Moderne AI-datacentra gebruiken evenveel elektriciteit als een kleine stad. De menselijke hersenen daarentegen kunnen complexe taken uitvoeren met een veel lager energie verbruik. Dit inspireerde Van de Burgt om computers te gaan ontwikkelen die werken zoals onze hersenen.

Waar computers met siliciumchips veel energie verbruiken voor het verwerken van AI-taken, gebruikt Van de Burgt organische materialen die de natuurlijke werking van hersencellen nabootsen. Deze materialen zijn niet alleen energiezuinig, maar ook flexibel en biocompatibel, wat ze ideaal maakt voor toepassingen waarbij technologie en biologie samenkomen.

Ecram

Een van zijn bekendste innovaties is de ontwikkeling van Ecram. Dit geheugen bootst de verbindingen tussen hersencellen na en kan informatie direct verwerken waar die ontstaat, zonder die eerst naar grote datacentra te hoeven sturen. Het bijzondere aan Ecram is dat het zichzelf kan aanpassen en leren van nieuwe informatie, net als hersenen. Hierdoor kunnen robots zelfstandig leren navigeren en kunnen biosensoren steeds beter worden in het herkennen van ziektes – en dat alles met minimaal energieverbruik. Het systeem is zo succesvol dat onderzoeksinstituten als MIT en bedrijven als IBM deze technologie verder ontwikkelen.

Technologie en biologie samenbrengen

Kenmerkend voor Van de Burgt’s werk is zijn vermogen om verschillende vakgebieden te combineren. Hij brengt expertise samen uit technologie, materiaalkunde, chemie, bio-elektronica en kunstmatige intelligentie. Deze multidisciplinaire aanpak stelt hem in staat om niet alleen nieuwe materialen te ontwikkelen, maar deze ook direct toe te passen in werkende systemen zoals slimme robots en systemen die met het lichaam samenwerken, zoals protheses. Door zijn originele benadering en vermogen om over traditionele vakgrenzen heen te kijken, inspireert hij andere wetenschappers om nieuwe richtingen te verkennen.

De komende jaren wil Van de Burgt zijn technologie verder ontwikkelen voor medische toepassingen, zoals implantaten die zich aanpassen aan het lichaam. Door technologie en biologie zo samen te brengen, werkt hij aan een nieuwe generatie computers die niet alleen krachtiger en zuiniger zijn, maar ook aansluiten bij de natuurlijke werking van het menselijk lichaam. Dit biedt mogelijkheden voor slimme protheses die de signalen van zenuwen kunnen interpreteren en direct kunnen reageren op de behoeften van de gebruiker. Uiteindelijk hoopt hij hiermee bij te dragen aan een toekomst waarin mens en machine op een duurzame en natuurlijke manier kunnen samenwerken.