Hiring Doktorand (PhD) in Materialscience & 3D-Druck in Heidelberg

Der Collaborative Research Center (CRC) 1415 „N-Heteropolycycles as Functional Materials“ der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg schreibt zwei Stellen für Doktorand*innen im Bereich Materialscience und additive Fertigung aus. Das CRC wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert und vereint 15 Forschungsgruppen aus Chemie, Physik, Ingenieurwissenschaften und Medizin, um neuartige stickstoffhaltige Heteropolyzyklen für industrielle Anwendungen zu entwickeln. Unsere Partner*innen stammen aus der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik und der Elektronikbranche in Deutschland, Europa, Nordamerika und Ostasien, sodass Ihre Forschung direkte praktische Anwendung findet.

Die beiden Stellen sind Teil des Teilprojekts „Additive Fertigung von N-Heteropolyzyklus-basierten Hochleistungspolymeren“, das sich mit der Synthese druckbarer Materialien und der Optimierung von 3D-Druckprozessen für die Herstellung von funktionalen Bauteilen befasst. Sie arbeiten eigenständig an Ihrem eigenen Forschungsprojekt innerhalb des CRCs, werden aber eng mit den Teams für Synthese, Charakterisierung und additive Fertigung zusammenarbeiten.

Ihre Kernaufgaben umfassen folgende messbare und praxisnahe Tätigkeiten:
1. Sie entwerfen und synthetisieren 3 bis 5 neue Derivate von N-Heteropolyzyklen, die für die Extrusions- und Photopolymerisations-3D-Druckverfahren geeignet sind, und dokumentieren jeden Syntheseschritt in Labortagebüchern nach ISO-17025-Norm.
2. Sie charakterisieren die strukturellen, thermischen und rheologischen Eigenschaften der hergestellten Materialien mittels 1H- und 13C-RMN-Spektroskopie, Differenzkalorimetrie (DSC), Thermogravimetrie (TGA) und Rotationsrheometer, mit einer Zielgenauigkeit von ±5 % bei der Messung der Glasübergangstemperatur.
3. Sie optimieren die Druckparameter (Düsentemperatur, Extrusionsgeschwindigkeit, UV-Aushärteleistung) für die Herstellung von Bauteilen mit einer Schichtauflösung von maximal 50 μm und einer Zugfestigkeit von über 60 MPa.
4. Sie arbeiten eng mit dem Team für molekulare Modellierung des CRCs zusammen, um die Zusammenhänge zwischen Materialstruktur und Eigenschaften zu analysieren, und veröffentlichen mindestens 2 Artikel pro Jahr in peer-reviewten Fachzeitschriften wie Advanced Materials oder Macromolecules.
5. Sie präsentieren Ihre Forschungsergebnisse bei den monatlichen CRC-Teamtreffen sowie auf mindestens 2 internationalen Konferenzen pro Jahr (z. B. Materials Science & Technology Conference, International Conference on Additive Manufacturing).
6. Sie betreuen 1 bis 2 Masterstudierende pro Jahr in ihren Abschlussarbeiten, inklusive der Supervision von Laborexperimenten und der Begleitung bei der Erstellung der Abschlussarbeit.
7. Sie verantworten die Wartung und Kalibrierung der 3D-Druckanlagen (FFF-Drucker, Stereolithographie-Drucker) und Charakterisierungsgeräte nach dem vorgegebenen Wartungsplan, um eine Geräteverfügbarkeit von mindestens 95 % zu gewährleisten.
8. Sie erstellen quartalsweise Fortschrittsberichte für den Projektträger DFG und wirken an der Erstellung von Patentanträgen für neu entwickelte Materialien mit, mit dem Ziel von mindestens 1 Patentanmeldung pro 3-jährigem Projekt.

Unser Team besteht aus 12 Wissenschaftler*innen aus 7 verschiedenen Ländern, die Arbeitsatmosphäre ist von flachen Hierarchien und gegenseitiger Unterstützung geprägt. Als Doktorand*in haben Sie Zugang zu einem eigenen Coworking-Space mit Hochleistungsrechnern für Simulationen, einer voll ausgestatteten Werkstatt für die Herstellung von 3D-Druck-Materialien und regelmäßigen Seminaren mit internationalen Gastwissenschaftler*innen. Wir bieten die Möglichkeit zu 3-monatigen Forschungsaufenthalten bei unseren Partnerlaboren in Japan, den USA oder der Schweiz. Flexible Arbeitszeiten ermöglichen es Ihnen, Arbeit und Privatleben optimal zu vereinbaren, nach der ersten Jahr der Promotion ist zudem 1 Tag Homeoffice pro Woche möglich.

Voraussetzung für die Bewerbung ist ein Masterabschluss in Chemie, Materialscience, Polymeringenieurwesen oder einem verwandten Studiengang mit einer Durchschnittsnote von 1,7 oder besser (bzw. einem äquivalenten Abschluss im Ausland). Idealerweise haben Sie bereits Erfahrung in der Synthese von funktionellen Polymeren oder der Arbeit mit 3D-Druckverfahren gesammelt. Sehr gute Englischkenntnisse (mindestens Niveau B2) sind erforderlich, Deutschkenntnisse (mindestens Niveau A1) sind für den Alltag in Heidelberg hilfreich, aber keine Voraussetzung. Sie arbeiten eigenständig, haben eine strukturierte Arbeitsweise und Spaß an der Zusammenarbeit in internationalen Teams.

Wir erwarten Erfahrung mit gängigen Laborgeräten und Softwaretools, darunter RMN-Spektroskopie, DSC/TGA-Messgeräte, Rotationsrheometer, FFF- und Stereolithographie-3D-Drucker, molekulare Modellierungssoftware (Gaussian, Materials Studio), Datenanalyseprogramme (Origin, Python) sowie Projektmanagement-Tools (Confluence, Jira). Erfahrung mit wissenschaftlichen Schreibprogrammen wie Overleaf ist von Vorteil.

Die Stelle ist nach TV-L E13 eingruppiert und wird mit 100 % der regulären Arbeitszeit vergütet, das brutto Monatsgehalt liegt zwischen 2 800 € (Einstiegsstufe) und 3 200 € (nach 3 Jahren Berufserfahrung im öffentlichen Dienst). Zusätzlich bieten wir Ihnen die kostenlose Nutzung des Semestertickets für den gesamten öffentlichen Nahverkehr in Baden-Württemberg, einen Zuschuss zu den Kosten für das Mittagessen in der Universitätsmensa, die Möglichkeit eines preisgünstigen Universitätswohnheimzimmers (250 bis 350 € pro Monat) sowie eine Erstattung von bis zu 2 000 € pro Jahr für Teilnahmegebühren und Reisekosten zu internationalen Konferenzen. Sie haben zudem Zugang zu allen Einrichtungen der Universität Heidelberg, darunter die Universitätsbibliotheken, Sportanlagen und das kostenlose Gesundheitsangebot für Doktorand*innen. Pro Jahr stehen Ihnen 30 Tage Erholungsurlaub zu.

Nach erfolgreichem Abschluss Ihrer Promotion unterstützen wir Sie bei der Suche nach weiteren Forschungsaufenthalten oder einer Position in der Industrie. Unser CRC verfügt über ein weitreichendes Netzwerk an Partnerunternehmen und Forschungseinrichtungen in Europa und Nordamerika, die regelmäßig unsere Absolvent*innen einstellen. Zusätzlich bieten wir Ihnen interne Weiterbildungen zu den Themen Wissenschaftskommunikation, Projektmanagement, Patentanmeldung und Entrepreneurship an, sowie monatliche Mentoring-Sitzungen mit erfahrenen Forscher*innen des CRCs zur Vorbereitung Ihrer weiteren Karriereplanung.

Bitte senden Sie Ihre vollständigen Bewerbungsunterlagen bis zum 15. Oktober 2024 per E-Mail an [email protected]. Dazu gehören Ihr Lebenslauf, die Zeugnisse Ihres Masterstudiums, ein einseitiges Motivationsschreiben, in dem Sie Ihre Erfahrungen im Bereich Materialscience und 3D-Druck darlegen, sowie die Kontaktdaten von zwei Referenzpersonen. Eingegangene Bewerbungen werden bis zum 18. Oktober 2024 gesichtet, geeignete Kandidat*innen werden zu einem 45-minütigen Videointerview in der Woche vom 21. bis 25. Oktober 2024 eingeladen. Im Anschluss an das Interview erfolgt eine 15-minütige Präsentation Ihrer Masterarbeit vor dem gesamten CRC-Team. Die endgültigen Entscheidungen werden bis zum 1. November 2024 mitgeteilt, die Stellen sind ab dem 1. Januar 2025 zu besetzen, bei Bedarf kann der Beginn auf den 1. April 2025 verschoben werden.