Position de doctorat dans le développement de matériaux semblables au vivant qui apprennent, se souviennent et oublient pour une utilisation en robotique souple

La science et la technologie des matériaux sont notre passion. Grâce à leur recherche de pointe, les quelque 1 100 employés d'Empa apportent des contributions essentielles au bien-être de la société pour un avenir qui vaut la peine d'être vécu. Empa est un institut de recherche du domaine de l'ETH.

Dans notre groupe de recherche, nous concevons des élastomères de polyuréthane multi-réponse, mécaniquement robustes, avec des commutateurs moléculaires intégrés à la chaîne principale. Notre objectif est d'aller au-delà des matériaux classiques sensibles aux stimuli, qui basculent simplement entre des états prédéterminés, vers des matériaux semblables au vivant qui apprennent véritablement : former des souvenirs, les consolider au fil du temps, oublier sélectivement et adapter leur comportement par l'expérience, tout en conservant des propriétés mécaniques de qualité commerciale.

Dans ce projet de doctorat, vous synthétiserez et caractériserez des élastomères de polyuréthane semi-cristallins contenant des commutateurs moléculaires photo-, halo- et thermochromiques intégrés à la chaîne principale, et vous étudierez comment leurs interactions peuvent être conçues pour produire des comportements de mémoire et d'apprentissage quantifiables.

Vos tâches ###

• Synthétiser des bibliothèques de polyuréthanes à commutateur simple, double et triple (sel de Stenhouse, DASA et Spiropyran) via la copolymérisation et la fonctionnalisation post-polymérisation, et valider l'intégration à la chaîne principale par RMN, GPC, DSC, DMA, essais de traction, spectroscopie UV-Vis et caractérisation par pompe-sonde.
• Concevoir et caractériser des cascades de commutation synergiques (voies collaboratives, compétitives et interdépendantes) en utilisant la spectroscopie résolue en temps et en espace, l'illumination structurée et les stimuli pH/thermiques.
• Développer et valider des cartes logiques pour la formation, la consolidation et l'oubli sélectif de la mémoire, et les traduire en cycles d'entraînement-rappel-oubli sur des films polymères physiques et des actionneurs bicouches.
• Contribuer à l'intégration de matériaux apprenants dans des actionneurs bicouches de robotique souple et, avec l'ensemble de l'équipe, démontrer l'adaptation comportementale dans des robots souples autonomes.
• Collaborer avec des partenaires internationaux

Votre profil ###

Le candidat doit avoir une solide formation en chimie organique, chimie des polymères, science des matériaux ou dans un domaine étroitement lié. Nous recherchons une personne hautement motivée et curieuse, qui aime travailler à l'interface de la chimie de synthèse, de la science des matériaux et de la robotique souple, et qui est à l'aise dans un environnement multidisciplinaire et collaboratif. Le candidat au doctorat doit maîtriser l'anglais parlé et écrit et être titulaire d'un Master. Il/elle participera à la rédaction de publications scientifiques et à la présentation de données lors de conférences scientifiques nationales et internationales. Une expérience préalable dans un ou plusieurs des domaines suivants est requise :

• Synthèse et caractérisation de polymères/polyuréthanes
• Commutateurs moléculaires (ex. systèmes photochromiques, halochromiques ou thermochromiques)
• Méthodes analytiques standards (RMN, UV-Vis, FTIR et techniques connexes)
• Caractérisation thermomécanique des polymères (DSC, DMA, essais de traction)

Une expérience avec des actionneurs souples ou des systèmes de robotique souple est un plus mais n'est pas requise.

Notre offre ###

Ce projet fait partie d'une subvention SNSF Ambizione dirigée par le Dr Livius F. Muff, hébergée dans le groupe du Dr Luciano Boesel à Empa. Le travail sera principalement effectué à Empa St.Gallen sous la supervision directe du Dr Livius F. Muff. L'étudiant en doctorat sera affilié à l'ETH Zürich (Prof. René Rossi, D-HEST).

Nous vivons une culture d'inclusion et de respect. Nous accueillons toutes les personnes intéressées par des activités innovantes, durables et significatives - c'est ce qui compte.

Nous nous réjouissons de recevoir votre candidature complète en ligne, comprenant une lettre de motivation, un CV, des certificats, des diplômes et les coordonnées de deux personnes de référence. Veuillez les soumettre exclusivement via notre portail d'emploi. Les candidatures par e-mail et par courrier ne seront pas prises en compte.

Sarah Stüdli, Bereichspersonalleiterin / HR Partner

Questions ? ###

Dr. Livius Muff
Postdoc
Biomimetic Membranes and Textiles