Das Forschungsprojekt zielt auf die Entwicklung origami-inspirierter Mikroroboter unter Verwendung von Formgedächtnislegierungen (SMA) für fortschrittliche biomedizinische Anwendungen ab, wie etwa minimalinvasive Chirurgie, gezielte Medikamentenabgabe und In-situ-Diagnostik. Inspiriert von den Prinzipien des Origami und dem Mikroaktuationseffekt von SMAs bestehen diese Mikroroboter aus miteinander verbundenen, programmierbaren Mikrostrukturelementen, die sich dynamisch zu komplexen dreidimensionalen Formen falten können. Diese Fähigkeit ermöglicht die Entwicklung hochadaptiver Systeme, die flexibel auf sich ändernde Umgebungsbedingungen reagieren und präzise Aufgaben im Mikromaßstab mit hoher Genauigkeit und Effizienz ausführen können. Das Projekt konzentriert sich auf die Erforschung neuartiger Methoden für das Design, die Herstellung und die Steuerung dieser Mikroroboter.

Wir suchen eine engagierte und talentierte Doktorandin bzw. einen engagierten und talentierten Doktoranden (w/m/d), der/die an diesem bahnbrechenden Projekt an der Schnittstelle von Robotik, Biomedizintechnik und Materialwissenschaft mitwirken möchte. Die erfolgreiche Kandidatin bzw. der erfolgreiche Kandidat (w/m/d) wird sich mit der Entwicklung programmierbarer Mikrorobotersysteme mit rekonfigurierbaren 3D-Strukturen befassen und dabei fortschrittliche Materialien sowie Reinraum-Mikrofabrikationstechniken nutzen. Diese Mikroroboter werden reversible und präzise Falt- und Entfaltungsmechanismen bieten, wodurch sie transformative Anwendungen in der minimalinvasiven Chirurgie, der gezielten Medikamentenabgabe und der Diagnostik ermöglichen.

Organisationseinheit

Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT)

Ihre Aufgaben

Ihr Aufgabengebiet umfasst im Einzelnen:

• Modellierung, Design und Simulation von Mikrorobotern aus Formgedächtnislegierungen (SMA)
• Entwurf und Simulation einer geeigneten SMA-Mikroroboter-Struktur
• Schnellprototyping (Reinraumtechnologie, z. B. optische Lithographie, 3D-Druck, Lasertechnologie)
• Entwicklung, Charakterisierung und Steuerung von Demonstrator-Varianten
• Berücksichtigung von Miniaturisierung und Skalierbarkeit zur Ermöglichung realer medizinischer Anwendungen

Das IMT verfügt über eine hochmoderne Infrastruktur, darunter ein 600 m² großer Reinraum, fortschrittliche Schnellprototyping-Technologien wie Lithographie, 3D-Druck und Laserschneiden, Labore für Packaging- und Verbindungstechnologien sowie verschiedene Messtechniklaboratorien.
Die Position ist im ZEco Thermal Lab unter der Leitung von Dr. Jingyuan Xu angesiedelt und beinhaltet eine enge Zusammenarbeit mit der Forschungsgruppe "Smart Materials and Devices" von Prof. Manfred Kohl sowie mit dem DFG SPP-Projekt "Kooperative Multistufige Multistabile Mikroaktor-Systeme (KOMMMA)".

Die Aufgabe bietet die Möglichkeit zur berufsbegleitenden Promotion.

Eintrittstermin

as soon as possible

Ihre Qualifikation

• MSc in Maschinenbau, Biomedizintechnik, Robotik, Physik oder einem verwandten Fachgebiet
• Kenntnisse in den Bereichen Robotik, origami-inspirierte Systeme und Mikrostrukturierungstechnologien
• Erfahrung mit Reinraumprozessen, mikroskaligem Design oder biomedizinischen Geräten ist von Vorteil
• Erfahrung mit CAD, Lumped-Element-Modellierung und/oder FEM-Simulation und/oder MATLAB-Programmierung, thermischer Charakterisierung und mechanischen Tests ist wünschenswert
• Starke analytische und problemlösende Fähigkeiten
• Sehr gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift

Entgelt

EG 13, sofern die fachlichen und persönlichen Voraussetzungen erfüllt sind.