PhD Position (m/f/d) | Embodied Intelligence through Material, Mechanics and Computation

Unser Institut erstreckt sich über zwei Standorte in Stuttgart und Tübingen und arbeitet gemeinsam auf ein Ziel hin: die Grenzen der künstlichen Intelligenz und Robotik voranzutreiben. Durch die Kombination unseres Fachwissens erkunden wir die grundlegenden Prinzipien intelligenter Systeme aus verschiedenen Perspektiven. Wissenschaftler an unserem Standort in Stuttgart konzentrieren sich auf die physische Realisierung intelligenter Systeme und forschen in den Bereichen robotische Materialien, haptische Intelligenz, weiche Robotik und bio-inspirierte Robotik.

Max Planck Forschungsgruppen Cyborg Robotics und Intelligent Sensing, geleitet von Dr. Antonia Georgopoulou, und Mechanics for Intelligent Structures, geleitet von Dr. Renate Sachse, suchen einen Doktoranden, der einem neuen kollaborativen Projekt beitritt, das die Expertise der Gruppen kombiniert und stimuli-responsive Materialien, Fertigung, Mechanik und Design verbindet.

Dieses Projekt konzentriert sich auf die Entwicklung von verkörperter Intelligenz in robotischen Materialien und Designs und untersucht, wie adaptive und stimuli-responsive Materialien, kombiniert mit ingenieurgemäßer 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, zielen wir darauf ab, zu erforschen, wie Sensorik, Aktuation und Feedback direkt innerhalb von Materialsysten 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 zu fertigen, 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-responsiven Materialien, die Materialeigenschaften, Geometrie und Umwelteinflüsse mit gezielter Deformation und funktionaler Reaktion verknüpfen.
• Entwurf und Fertigung weicher robotischer Systeme unter Verwendung von additiver Fertigung und Multi-Material-Designstrategien, wobei der Fokus darauf liegt, wie strukturelle Geometrie und Materialzusammensetzung so gestaltet werden können, dass gezielte, programmierbare Deformation und Aktionsverhalten erzeugt werden.
• Entwicklung und Implementierung von finite-element-basierten und reduzierten Modellen zur Erfassung nichtlinearer Deformationen, gekoppelt multiphysikalischer Verhaltensweisen und Material-Struktur-Interaktionen in weichen robotischen Systemen.
• Untersuchung und Implementierung von stimuli-responsiven und adaptiven Materialien (z.B. Polymere und Materialgradienten) und Erforschung, wie deren intrinsische physikalische Eigenschaften genutzt werden können, um Sensorik, Feedback und Aktuation direkt innerhalb des Materials zu ermöglichen.

Bildung und Erfahrung:

• Master-Abschluss in Maschinenbau, Materialwissenschaft oder einem eng verwandten Bereich.
• Starke schriftliche und mündliche Englischkenntnisse.
• Vorherige Forschungserfahrung, die durch eine Masterarbeit, ein Forschungsprojekt oder gleichwertige akademische Arbeiten nachgewiesen wird.
• Erfahrung im akademischen Schreiben und/oder in der Forschungsdissimination (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 des PhD 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.

Unser Angebot:

• Ein internationales, multidisziplinäres und hochmotivierendes Arbeitsumfeld.
• Umfassende Mentoring-, Betreuungs- und Karriereplanungsunterstützung von zwei PIs.
• Zugang zu modernsten Laboranlagen, einschließlich fortschrittlicher Fertigungs- und Testgeräte.
• Kollaborationen 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.

Bewerbung:

Bewerbungen sollten über unser Online-Bewerbungssystem eingereicht werden. Bitte laden Sie die folgenden Dokumente direkt in das System hoch: einen Lebenslauf (in Englisch), ein Anschreiben, akademische Transkripte Ihres aktuellen oder letzten Studienprogramms und Kontaktdaten von zwei bis drei akademischen oder beruflichen Referenzen. Die Bewerbungsfrist ist der 15. Juni 2026.

Für weitere Informationen zur Position wenden Sie sich bitte an Dr. Renate Sachse und Dr. Antonia Georgopoulou.

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 nach Geschlechtergerechtigkeit und Vielfalt. 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.