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An der Technischen Universität Hamburg sind im Rahmen der 2. Kohorte am Graduiertenkolleg PintPFS ab März 2022 mehrere Stellen zu besetzen als:

Doktorandin bzw. Doktorand (m/w/d)

Vollzeit für 3 Jahre befristet. Die Vergütung erfolgt nach Entgeltgruppe 13 TV-L 

Kenn-Nr.: 23021WGRK

Das Graduiertenkolleg, das von acht Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der TUHH aus den Fachgebieten Bauingenieurwesen, Verfahrenstechnik, Maschinenbau und Materialwissen-schaften ins Leben gerufen wurde, befasst sich mit der Erforschung von verschiedenen Vorgängen in Partikel-Fluid-Systemen (PFS). Diese werden in natürliche PFS, z. B. Boden, und in technische PFS, z. B. nanoporöse Stoffe wie Aerogele, unterteilt und unter Anwendung von experimentellen und numerischen Verfahren betrachtet und erforscht. Das Besondere am Graduiertenkolleg ist die Promotion und Forschung des wissenschaftlichen Nachwuchses in einem sehr interdisziplinären Umfeld, in das die verschiedenen Forschungslabore an der TUHH (z. B. die Betriebseinheit Elektronenmikroskopie) und verschiedene Kooperationspartner wie das Helmholtz-Zentrum Hereon und das Deutsche Elektronen-Synchrotron (DESY) eingebunden sind. Die zweite Kohorte des Graduiertenkollegs baut auf den Erkenntnissen der ersten Kohorte auf und vertieft die Forschung in den drei Themenbereichen trockene PFS, fluidgesättigte PFS und funktionalisierte PFS.

Eine exzellente Betreuung und Förderung der wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sowie ein internationaler wissenschaftlicher Austausch ist zusätzlich gegeben durch ein umfangreiches Gäste- und Workshop-Programm, durch das fachliche Vorlesungsprogramm und die überfachlichen Qualifizierungsmöglichkeiten durch die Graduiertenakademie für Technologie und Innovation der TUHH sowie durch Pro Exzellenzia zur Weiterbildung von Frauen in der Wissenschaft.

IHRE AUFGABEN

Als Nachwuchswissenschaftlerin oder Nachwuchswissenschaftler erforschen Sie Partikel-Fluid-Systeme mit verschiedenen experimentellen und numerischen Methoden zu den folgenden Forschungsthemen bzw. –fragestellungen (GRK 1-8)

  • Untersuchung der dynamischen Kapillarität und Flüssigkeitspenetration in porösen Feststoffsystemen ( GRK1)
    Inhalte: Modellierung, Simulation (z.B. DEM/BPM) und experimentelle Untersuchungen (z. B. Tomographie, Bildanalyse) zum Einfluss der Flüssigkeit in benetzten bzw. durchfeuchteten Partikelsystemen, deren Porositäten und Strukturen auf unterschiedlichen Skalen verteilt sein können. Im Projekt sollen sowohl Modellmaterialien als auch reale Pulversysteme mit unterschiedlichen Benetzungs- und Rekonstitutionseigenschaften verwendet werden. Bei der Untersuchung der Mikromechaniken sollen die kapillaren, und viskosen Kräfte als auch die Bildung von Flüssigkeitsbrücken und die Flüssigkeitsverteilung eine große Rolle spielen.
    Ihr Profil: Abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Diplom/Master) einer Ingenieurwissenschaft oder in Physik, gute Deutsch und Englischkenntnisse, Erfahrung bei der Laborarbeit und in numerischen Methoden.
    Ansprechpartner für Rückfragen:
    Herr Prof. Dr. Stefan Heinrich (Tel.: +49 40 42878 3750; E-Mail: stefan.heinrich@tuhh.de).
  • Untersuchung der Packungseigenschaften von nicht-sphärischen, porösen und deformierbaren Gelpartikeln während der Trocknung unter erhöhten Drücken (GRK2)
    Inhalte: experimentelle und theoretische Untersuchung der Trocknungsprozesse von Gelen verschiedener Größe und chemischer Zusammensetzung zur Herstellung von Aerogelen; Beschreibung der Wechselwirkungen Partikel-Fluid sowie mechanischer Eigenschaften der Partikel unter erhöhten Drücken; Modellierung der Stofftransportphänomene .
    Ihr Profil: Abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Diplom/Master) der Fachrichtung Verfahrenstechnik oder Chemieingenieurwesen. Spezialkenntnisse auf den Gebieten Aerogele, überkritische Fluide, Hochdruckprozesse, Adsorption sind von Vorteil.
    Ansprechpartnerin für Rückfragen: Frau Prof. Dr. Smirnova (Telefon: +49 40 42878 3040; E-Mail: irina.smirnova@tuhh.de).
  • Untersuchung des Wärmetransports in trockenen und feuchten Partikelpackungen (GRK3)
    Inhalte: Modellierung, Simulation und experimentelle Untersuchungen des Wärmetransports in Partikelpackungen. Der Einfluss verschiedener Faktoren auf den Wärmetransport soll untersucht werden. Die Hauptrolle spielen dabei die Entwicklung neuer thermomechanischer Modelle auf der Mikroskala und numerische Untersuchungen mit der Diskrete Elemente Methode (DEM).
    Ihr Profil: Abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Diplom/Master) einer Ingenieurwissenschaft, gute Deutsch- und Englischkenntnisse. Vorzugsweise haben Sie bereits Erfahrung in der DEM und bei der Laborarbeit.
    Ansprechpartner für Rückfragen: Herr Prof. Dr. Stefan Heinrich (Tel.: +49 40 42878 3750; E-Mail: stefan.heinrich@tuhh.de).
  • Phasenwechselmedien aus molekularen Füllungen und nanoporösen Pulvern als Wärmeenergiespeicher und temperaturstabilisierte Beschichtungen (GRK4)
    Inhalte: Phasenwechselmedien sind Latentwärmespeicher, die unter Wärmelasten ihren Aggregatzustand ändern. In diesem Projekt soll das Phasenverhalten von molekularen Fluiden (insbesondere von Wasser und Paraffinen) in Schüttungen aus nanoporösen Partikeln aus Silizium und Quarzglas als Hybrid Phasenwechselmaterialien untersucht werden. Insbesondere soll der festflüssige Phasenübergang im Porenraum genutzt werden, um bei Wärmeenergieeintrag eine autonome Temperaturstabilisierung des Materials zu erzielen. Solche Hybridmaterialien können z. B. für "intelligente" Gebäudefassaden oder Bauteilgehäuse mit autonomer Temperaturstabilisierung genutzt werden. Experimentelle Methoden, die zur Untersuchung dieser Funktionsmaterialien herangezogen werden sollen, sind Kalorimetrie, temperaturabhängige Labor- und Synchrotron basierte Röntgenstreuung, sowie Computertomografie und thermodynamische Modellierung.
    Ihr Profil: Abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Diplom/Master) in den Ingenieur- oder Naturwissenschaften, gute Deutsch- und Englischkenntnisse, Erfahrung bei der Laborarbeit.
    Ansprechpartner für Rückfragen: Herr Prof. Dr. Patrick Huber (Telefon: +49 40 42878 3135; E Mail: patrick.huber@tuhh.de).
  • Untersuchung von Erosionsprozessen an der Grenzschicht Boden/Wasser und im Bodeninnern (GRK5) Inhalte: Experimentelle und numerische Untersuchung von Suffosion, Kolmation, Piping und hydraulischem Grundbruch.
    Ihr Profil: Abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Diplom/Master) in den Ingenieur- oder Geowissenschaften, gute Deutsch- und Englischkenntnisse, Erfahrung bei der Laborarbeit und in numerischen Methoden .
    Ansprechpartner für Rückfragen: Herr Prof. Dr.-Ing. Jürgen Grabe (Telefon: +49 40 42878 3782; E-Mail: grabe@tuhh.de).
  • Design und Untersuchung von funktionalisierten granularen Geomaterialien (GRK6)
    Inhalte: Bodenmechanische Charakterisierung und experimentelle Untersuchung der Eigenschaften von funktionalisierten Bodenpartikeln (z. B. funktionalisierter Sand) durch beispielsweise Änderung der Benetzungseigenschaften mittels Hydrophobierung oder Hydrophilisierung; Experimentelle Untersuchung der mechanischen und hydraulischen Eigenschaften im Labor und mittels Computertomografie und numerischer Simulation des hydraulischen Verhaltens.
    Ihr Profil: Abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Diplom/Master) in den Ingenieur- oder Geowissenschaften, gute Deutsch- und Englischkenntnisse, Erfahrung bei der Laborarbeit und in numerischen Methoden.
    Ansprechpartner für Rückfragen: Herr Prof. Dr.-Ing. Jürgen Grabe (Telefon: +49 40 42878 3782; E-Mail: grabe@tuhh.de).
  • Kapillareffekte in Kohlenstoffnanoröhrchen (CNTs) (GRK7)
    Inhalte: Modellierung, Simulation und ggf. Experimente zur Untersuchung der Nanofluidik nanoporöser Materialien mittels Molekulardynamiksimulation bei konstantem elektrischem Potential mit der Software LAMMPS und unter Verwendung fortgeschrittener Simulationsmethoden zur Berechnung der freien Energie – wie z. B. Metadynamics. Das Projekt wird verschiedene Porengeometrien in der Simulation berücksichtigen und den Einfluss der Ionenkonzentration untersuchen. Die durchgeführten Experimente sollen die Ergebnisse der Simulationen so weit möglich validieren.
    Ihr Profil: Abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Diplom/Master) in den Materialwissenschaften oder Physik/Chemie, gute Deutsch- und Englischkenntnisse. Vorzugsweise haben Sie bereits Erfahrung bei der Laborarbeit und in den o. a. numerischen Simulationsmethoden.
    Ansprechpartner für Rückfragen: Herr Prof. Dr.-Ing. Robert Meißner (Telefon: +49 40 42878 2580; E-Mail: robert.meissner@tuhh.de).
  • Optimierung der mechanischen Eigenschaften von Partikelsystemen zur Verbesserung der kinetischen Energieaufnahme (GRK8)
    Inhalte: Partikel können vorteilhaft als Füllmaterial zur Aufnahme der kinetischen Energie im Falle von Crash- und Kollisionsvorgängen eingesetzt werden. In diesem Projekt sollen Partikel insbesondere durch ihren Aufbau und ihre Beschichtung bzgl. ihrer Energiedissipation optimiert werden. Hierzu sind experimentelle Untersuchungen sowie numerische Simulationen mit Hilfe der Diskreten Elemente Methode (DEM) sowie der Finiten Elemente Methode (FEM) geplant. Durch eine enge Kooperation wird eine interdisziplinäre Betreuung gewährleistet.
    Ihr Profil: Abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Diplom/Master) in den Ingenieurwissenschaften, gute Deutsch- und Englischkenntnisse, Erfahrung bei der Laborarbeit und der numerischen Simulation mit der DEM/FEM.
    Ansprechpartner für Rückfragen: Herr Prof. Dr.-Ing. habil. Alexander Düster (Tel.: +49 40 42878 6083; E-Mail: alexander.duester@tuhh.de).

IHR PROFIL

Einstellungsvoraussetzung

  • abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium der geforderten Fachrichtung sowie die Motivation zur Promotion in 3 Jahren in einem interdisziplinären Umfeld

    UNSER ANGEBOT

    • flexible und familienfreundliche Arbeitszeit
    • 30 Tage Urlaub pro Jahr
    • betriebliche Altersversorgung und vermögenswirksame Leistungen
    • betriebliche Gesundheitsförderung
    • Sonderkonditionen in ausgewählten Sport- und Fitnessclubs

    Die TUHH steht für Chancengleichheit sowie ein wertschätzendes und respektvolles Miteinander.


    Über das Online Bewerbungssystem haben Sie die Möglichkeit, Ihre Bewerbung einem oder mehreren Themengebieten zuzuordnen. Bitte übersenden Sie Ihre vollständigen Bewerbungsunterlagen (Anschreiben, tabellarischer Lebenslauf, Nachweis der abgeschlossenen Ausbildung oder Hochschulabschluss) bis zum 01.11.2021.

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