PhD Position

Das Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme sucht eine/n Doktorand/in (m/w/d) im Bereich der verkörperten Intelligenz durch Material, Mechanik und Berechnung. Das Institut erstreckt sich über zwei Standorte in Stuttgart und Tübingen und arbeitet gemeinsam daran, die Grenzen der künstlichen Intelligenz und Robotik voranzutreiben. Die Wissenschaftler am Standort Stuttgart konzentrieren sich auf die physische Realisierung intelligenter Systeme und forschen in den Bereichen robotische Materialien, haptische Intelligenz, weiche Robotik und bio-inspirierte Robotik.

Die Max-Planck-Forschungsgruppen Cyborg Robotics und Intelligent Sensing, geleitet von Dr. Antonia Georgopoulou, sowie Mechanics for Intelligent Structures, geleitet von Dr. Renate Sachse, suchen eine/n Doktoranden/in für ein neues gemeinsames Projekt, das die Expertise der Gruppen in den Bereichen stimuli-responsive Materialien, Fertigung, Mechanik und Design verbindet.

Dieses Projekt konzentriert sich auf die Entwicklung verkörperter Intelligenz in robotischen Materialien und Designs. Es wird untersucht, wie adaptive und stimuli-responsive Materialien, kombiniert mit ingenieurtechnischer Geometrie und Fertigungsmethoden, robotische Systeme hervorbringen können, deren Verhalten aus der Interaktion zwischen Materialeigenschaften, Struktur und Umgebung entsteht. Anstatt auf komplexe Sensorhardware und computergestützte Steuerung angewiesen zu sein, zielt das Projekt darauf ab, zu erkunden, wie Sensorik, Aktuation und Rückmeldung direkt in Materialsysteme eingebettet werden können, um intrinsische und simulationsinformierte Anpassungen zu ermöglichen.

Durch mechanische Simulation, inverse Gestaltung und additive Fertigung zielt das Projekt darauf ab, weiche robotische Systeme mit programmierbarer Deformation und emergentem Verhalten vorherzusagen, zu entwerfen und herzustellen, die von einfachen Ein-Material-Aktoren bis hin zu Multi-Material-, Multi-Responsive-Systemen reichen, die komplexe Umweltinteraktionen ermöglichen.

Besondere Forschungsrichtungen und Aktivitäten umfassen:

• Entwicklung von rechnerischen und inversen Entwurfsmethoden aus der Strukturmechanik zur Modellierung und Vorhersage des Verhaltens von stimuli-responsive Materialien, wobei Materialeigenschaften, Geometrie und Umwelteinflüsse mit gezielter Deformation und funktionaler Reaktion verknüpft werden.
• Entwurf und Herstellung weicher robotischer Systeme unter Verwendung additiver Fertigung und Multi-Material-Designstrategien, mit dem Fokus darauf, wie strukturelle Geometrie und Materialzusammensetzung so gestaltet werden können, dass gezielte, programmierbare Deformation und Aktionsverhalten erzeugt werden.
• Entwicklung und Implementierung von finiten Elementen-basierten und reduzierten Modellen zur Erfassung nichtlinearer Deformation, gekoppelt multiphysikalisches Verhalten und Material-Struktur-Interaktion in weichen robotischen Systemen.
• Untersuchung und Implementierung von stimuli-responsive und adaptiven Materialien (z.B. Polymere und Materialgradienten), um zu erforschen, wie ihre intrinsischen physikalischen Eigenschaften genutzt werden können, um Sensorik, Rückmeldung und Aktuation direkt innerhalb des Materialsystems zu ermöglichen.

Bildung und Erfahrung

• Masterabschluss in Maschinenbau, Materialwissenschaft oder einem eng verwandten Bereich.
• Starke schriftliche und mündliche Kommunikationsfähigkeiten in Englisch.
• Vorherige Forschungserfahrung, nachgewiesen durch eine Masterarbeit, ein Forschungsprojekt oder gleichwertige akademische Arbeiten.
• Erfahrung im akademischen Schreiben und/oder in der Forschungsdokumentation (z.B. Dissertationen, Berichte, Veröffentlichungen oder gleichwertige Ergebnisse).
• Starke Motivation, sich an interdisziplinärer Forschung an der Schnittstelle von Materialien, Mechanik, Fertigung, Robotik und rechnerischem Design zu beteiligen.
• Bereitschaft, während der Promotion neue experimentelle, rechnerische und Fertigungsfähigkeiten zu entwickeln.
• Interesse an kollaborativen, forschungsgetriebenen Umgebungen und experimentellen Designmethoden.
• Hintergrund oder starkes Interesse an Mechanik, Simulation und additiver Fertigung ist sehr wünschenswert, aber nicht zwingend erforderlich.

Das Angebot:

• Ein internationales, multidisziplinäres und hochmotivierendes Arbeitsumfeld.
• Umfassende Mentoring-, Betreuungs- und Karriereplanungsunterstützung von zwei PIs.
• Zugang zu modernsten Laboranlagen, einschließlich fortschrittlicher Fertigungs- und Testgeräte.
• Zusammenarbeit mit weltweit führenden Forschungsgruppen am MPI-IS und darüber hinaus.
• Netzwerkmöglichkeiten durch Konferenzen, Seminare und Forschungsbesuche.
• Wettbewerbsfähige Gehälter und vollständig finanzierte Stellen.
• Finanzielle Unterstützung für das Jobticket (ÖPNV).

Erwartete Starttermine und Dauer

Das bevorzugte Startdatum ist der 1. September 2026. Die Stelle ist für 3 Jahre finanziert.

Die Max-Planck-Gesellschaft setzt sich dafür ein, die Anzahl der Menschen mit Behinderungen in ihrer Belegschaft zu erhöhen und ermutigt daher qualifizierte Personen zur Bewerbung. Die Max-Planck-Gesellschaft strebt Geschlechtergerechtigkeit und Vielfalt an. Darüber hinaus möchte die Max-Planck-Gesellschaft die Anzahl der Frauen und nicht-binären Personen in den Bereichen erhöhen, in denen sie unterrepräsentiert sind, und ermutigt sie daher ausdrücklich zur Bewerbung.