PhD Position “Soft Active Matter Microrobots For Medicine (SAM3)”

Empa ist eine Forschungseinrichtung der ETH-Domain. Hier gestalten wir die Zukunft mit Leidenschaft für Materialwissenschaft und Technologie.

Über den Job

Materialwissenschaft und -technologie sind unsere Leidenschaft. Mit unserer Spitzenforschung leisten die rund 1.100 Mitarbeitenden der Empa wesentliche Beiträge zum Wohl der Gesellschaft für eine lebenswerte Zukunft. Die Empa ist eine Forschungseinrichtung des ETH-Bereichs.

PhD-Stelle „Soft Active Matter Mikroroboter für die Medizin (SAM3)“

Forschungsprojekt zur Gestaltung, Synthese und multiskalaren Charakterisierung von Materialien für Anwendungen in der Softrobotik (SAM3/ESR12 – Softrobotik)

Dieses Projekt findet im Rahmen des Marie Curie Doktorandennetzwerks zu Soft Active Matter Mikrorobotern für die Medizin (SAM3) statt. Dieses Doktorandennetzwerk mit 12 Promovierenden zielt darauf ab, den HNO-Bereich aus mikrorobotischer Perspektive zu erforschen. Dank aktiver Materie und Mikrorobotik im kleinen Massstab werden drei spezifische Ziele verfolgt: (1) Zugang zum Mittelohr über die Eustachische Röhre; (2) Zugang zu den Riechspalten für Schleimhautbiopsien; (3) Zugang zur Schädelhöhle durch die Nase und die Siebplatte für Liquorbiopsien.

Ihre Aufgaben

Dieses spezifische Promotionsprojekt konzentriert sich auf die Gestaltung, Synthese und multiskalare Charakterisierung von Materialien für Anwendungen in der Softrobotik und findet Anwendung in allen drei endoskopischen Bereichen. Ziel der Promotion ist es, mittels simulationsgestütztem Ansatz (computergestützt) Architektur-(Meta)materialien für medizinische Softrobotik-Anwendungen zu entwerfen und mittels lichtbasierter 3D-Druckverfahren zu synthetisieren. Zudem werden Morphologie, Mikrostruktur und mechanisches Verhalten der Metamaterialien für Softrobotik-Anwendungen in Abhängigkeit von Umwelt- und Randbedingungen charakterisiert, um Struktur-Eigenschaft-Funktions-Beziehungen zu identifizieren.

Die erwarteten Ergebnisse sind wie folgt definiert: 1)

Funktionale architektonische Materialdesigns und Syntheserouten mittels 3D-Druck

mit Anwendungen in der medizinischen Softrobotik. 2)

Charakterisierungseinrichtung zur Untersuchung des mechanischen Verhaltens aktiver und passiver Materialien

für Softrobotik-Anwendungen unter verschiedenen Randbedingungen (variable Dehnrate, relative Luftfeuchtigkeit etc.). 3)

Multiskalare Charakterisierung von Materialien und Systemen

, die im SAM3-Projekt entwickelt wurden, hinsichtlich Prozess-Struktur-mechanische Eigenschaft-Funktions-Beziehungen.

Der Kandidat wird als Doktorand an der Doktorandenschule für Materialwissenschaft und -technik (EDMX) der EPFL (Lausanne, Schweiz) unter gemeinsamer Betreuung von Dr. Jakob Schwiedrzik und Prof. Dr. Johann Michler an der EPFL und Empa (Thun, Schweiz) eingeschrieben und am Labor für Hochleistungs-Keramik der Empa (Dübendorf, Schweiz) tätig sein.

Ein akademischer Aufenthalt von 3 Monaten ist an der ULB (Prof. Pierre Lambert, Brüssel, Belgien) für das Design von Metamaterialien für Softrobotik geplant, ein zweiter akademischer Aufenthalt von 3 Monaten an der UMONS (Prof. Jérémy Odent, Mons, Belgien) für die Synthese von Softrobotik-Materialien sowie ein fünfmonatiges Industriepraktikum bei Alemnis AG (Dr. Jean-Marc Breguet, Thun, Schweiz) für mikromechanische Tests von Metamaterialstrukturen.

Forschungsumfeld

Das Hauptforschungslabor wird

das Labor für Hochleistungs-Keramik

der Empa, Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology (Dübendorf, Schweiz) sein. Der Doktorand wird gemeinsam von

Dr. Jakob Schwiedrzik

(Empa, Dübendorf, Schweiz) und

Prof. Johann Michler

(EPFL und Empa, Thun, Schweiz) betreut.

Das Labor für Hochleistungs-Keramik der Empa ist mit allen notwendigen Einrichtungen ausgestattet (Arbeitsplätze und Simulationssoftware, chemische Labore, DLP- und 2-Photonen-Lithographie-3D-Druck, Raman-Spektroskopie, Elektronenmikroskopie, Nanoindentation, makroskopische mechanische Prüfungen, Feuchtigkeitskontrolle) für Design, Herstellung und Charakterisierung von Metamaterialien. Das Labor befindet sich auf dem Hauptcampus der Empa in Dübendorf nahe der Stadt Zürich.

Ihr Profil

• Wir vergeben 1 PhD-Stelle in diesem Projekt, die mit 11 weiteren Positionen im SAM3 EU-Netzwerk verbunden ist.
• Der/die Kandidat/in wird an der Doktorandenschule für Materialwissenschaft und Ingenieurwesen an der EPFL (Lausanne, Schweiz) mit Prof. Johann Michler und Dr. Jakob Schwiedrzik als Betreuer eingeschrieben.
• Der/die Kandidat/in sollte einen Masterabschluss oder ein Diplom in Materialwissenschaft, Maschinenbau oder Ähnlichem besitzen, weniger als 5 Jahre Berufserfahrung zum Zeitpunkt der Einstellung haben und noch keinen Doktortitel besitzen.
• Wir suchen talentierte und engagierte Studierende für eine Promotion mit solidem Hintergrund in Mechanik der Materialien und Simulationen. Erfahrung in Materialcharakterisierung mittels Elektronenmikroskopie, Nanoindentation oder anderen Methoden sowie lichtbasiertem 3D-Druck ist von Vorteil.
• Was Soft Skills betrifft, sollte der/die Kandidat/in eine starke Forschungs-motivation mitbringen (Neugier, Engagement, Teamgeist und Offenheit für Diskussionen mit Kolleginnen und Kollegen, Wissenschaft, Modellierung, Experimente, Schreib- und Kommunikationsfähigkeiten).
• Der/die Kandidat/in sollte gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift besitzen; Deutsch- oder Französischkenntnisse sind natürlich von Vorteil.

Für weitere Informationen zu den PhD-Studien an der EMPA besuchen Sie bitte die Webseite (

https://www.epfl.ch/education/phd/edmx-materials-science-and-engineering/

).

Unser Angebot

Wir leben eine Kultur der Inklusion und des Respekts. Wir heissen alle Menschen willkommen, die an innovativen, nachhaltigen und sinnvollen Tätigkeiten interessiert sind – das ist, was zählt.

Bewerbungen sind an die Mailbox

SAM3@umons.ac.be

zu senden, die ausschliesslich für die Rekrutierung vorgesehen ist. Sie sollten enthalten: a) eine digitale Kopie aller akademischen Zeugnisse und die jeweilige offizielle Übersetzung ins Englische; b) einen detaillierten Lebenslauf und ein Motivationsschreiben in Englisch; c) 2 Empfehlungsschreiben.