Posizione di dottorato nello sviluppo di materiali simili alla vita che imparano, ricordano e dimenticano per l'uso nella robotica soft

La scienza e la tecnologia dei materiali sono la nostra passione. Grazie alla nostra ricerca all'avanguardia, i circa 1.100 dipendenti di Empa forniscono contributi essenziali al benessere della società per un futuro che valga la pena di essere vissuto. Empa è un istituto di ricerca del dominio ETH.

Nel nostro gruppo di ricerca, progettiamo elastomeri poliuretanici multi-risposta e meccanicamente robusti con interruttori molecolari integrati nella catena principale. Il nostro obiettivo è andare oltre i materiali convenzionali sensibili agli stimoli, che passano semplicemente tra stati predeterminati, verso materiali simili alla vita che imparano realmente: formare memorie, consolidarle nel tempo, dimenticare selettivamente e adattare il proprio comportamento attraverso l'esperienza, il tutto mantenendo proprietà meccaniche di grado commerciale.

In questo progetto di dottorato, sintetizzerai e caratterizzerai elastomeri poliuretanici semicristallini contenenti interruttori molecolari foto-, halo- e termocromici integrati nella catena principale, e indagherai come le loro interazioni possano essere progettate per produrre comportamenti di memoria e apprendimento quantificabili.

I tuoi compiti ###

• Sintetizzare librerie di poliuretani a interruttore singolo, doppio e triplo (sale di Stenhouse, DASA e Spiropirano) tramite copolimerizzazione e funzionalizzazione post-polimerizzazione, e convalidare l'integrazione nella catena principale tramite NMR, GPC, DSC, DMA, test di trazione, spettroscopia UV-Vis e caratterizzazione pump probe.
• Progettare e caratterizzare cascate di commutazione sinergiche (percorsi collaborativi, competitivi e interdipendenti) utilizzando la spettroscopia risolta nel tempo e nello spazio, l'illuminazione modulata e stimoli pH/termici.
• Sviluppare e convalidare mappe logiche per la formazione, il consolidamento e l'oblio selettivo della memoria, e tradurle in cicli di addestramento-richiamo-oblio su film polimerici fisici e attuatori a doppio strato.
• Contribuire all'integrazione di materiali che apprendono in attuatori robotici soft a doppio strato e, insieme al resto del team, dimostrare l'adattamento comportamentale in robot soft autonomi.
• Collaborare con partner internazionali

Il tuo profilo ###

Il candidato dovrebbe avere una solida formazione in Chimica Organica, Chimica dei Polimeri, Scienza dei Materiali o un campo strettamente correlato. Cerchiamo una persona altamente motivata e curiosa che ami lavorare all'interfaccia tra chimica sintetica, scienza dei materiali e robotica soft, e che sia a proprio agio in un ambiente multidisciplinare e collaborativo. Il candidato al dottorato deve avere un'ottima padronanza dell'inglese parlato e scritto e possedere un Master. Parteciperà alla stesura di pubblicazioni scientifiche e alla presentazione di dati in conferenze scientifiche nazionali e internazionali. È richiesta l'esperienza precedente in una o più delle seguenti aree:

• Sintesi e caratterizzazione di polimeri/poliuretani
• Interruttori molecolari (ad es. sistemi fotocromici, alocromici o termocromici)
• Metodi analitici standard (NMR, UV-Vis, FTIR e tecniche correlate)
• Caratterizzazione termomeccanica dei polimeri (DSC, DMA, test di trazione). L'esperienza con attuatori soft o sistemi robotici soft è un plus ma non è richiesta.

La nostra offerta ###

Questo progetto fa parte di una borsa di studio SNSF Ambizione guidata dal Dr. Livius F. Muff, ospitata nel gruppo del Dr. Luciano Boesel presso Empa. Il lavoro sarà svolto principalmente presso Empa St.Gallen sotto la supervisione diretta del Dr. Livius F. Muff. Lo studente di dottorato sarà affiliato all'ETH Zürich (Prof. René Rossi, D-HEST).

Viviamo una cultura di inclusione e rispetto. Accogliamo tutte le persone interessate ad attività innovative, sostenibili e significative - è questo ciò che conta.

Non vediamo l'ora di ricevere la tua candidatura completa online, inclusa una lettera di motivazione, CV, certificati, diplomi e i contatti di due persone di riferimento. Si prega di inviare il tutto esclusivamente tramite il nostro portale per il lavoro. Le candidature inviate via e-mail o per posta non saranno prese in considerazione.

Sarah Stüdli, Bereichspersonalleiterin / HR Partner

Domande? ###

Dr. Livius Muff
Postdoc
Biomimetic Membranes and Textiles