Doktorand*in – Drahtlose Daten- und Energieübertragung für medizinische Implantate

Die Fraunhofer-Gesellschaft betreibt in Deutschland derzeit 76 Institute und Forschungseinrichtungen und ist eine der führenden Organisationen für anwendungsorientierte Forschung. Rund 32 000 Mitarbeitende erarbeiten das jährliche Forschungsvolumen von 3,4 Milliarden Euro.

Sie möchten im Rahmen Ihrer Promotion innovative Ideen in handfeste Produkte überführen? Fraunhofer bietet Ihnen hierfür als Bindeglied zwischen universitärer Forschung und Industrie die ideale Plattform.

Am Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS werden neuartige Funk- und Sensorsysteme für medizinische Anwendungen erforscht. Smarte und miniaturisierte Langzeitimplantate erfordern eine drahtlose Energie- und Datenübertragung, da Energiespeicher insbesondere für miniaturisierte Implantate häufig nicht in Frage kommen. Lösungen für derartige Probleme können mit Hilfe von neuen Übertragungsverfahren gelöst werden, um die zunehmend notwendige Datenrate z. B. für echtzeitfähige Neuro- und Hörimplantate erreichen zu können.

In Ihrem Dissertationsprojekt konzentrieren Sie sich auf effiziente Übertragungstechniken mit hoher Datenrate und gleichzeitiger induktiver Energieübertragung. Sie untersuchen und bewerten Ansätze wie die Verwendung von höherwertigen Modulationsverfahren zur Übertragung von mehr als einem Bit pro Symbol sowie die Umsetzbarkeit in einer integrierten Low-Power-Schaltung. Für echtzeitfähige Implantate wird zudem ein schlankes Übertragungsprotokoll mit geringem Overhead benötigt, um die Kommunikationsabläufe zwischen einer externen Einheit und einem Implantat zu steuern.

Die Promotionsstelle bietet somit die Möglichkeit, eine Grundlage für neue Anwendungen zu schaffen und die Leistung bestehender medizinischer Applikationen spürbar zu optimieren.

• Zunächst erarbeiten Sie Anforderungen und Konzepte für drahtlose Sensorik und Ansätze für effiziente Kommunikationsabläufe auf theoretischer Ebene und nutzen dabei Ihre mathematischen Kenntnisse.
• Mithilfe von Testaufbauten in unseren Laboren, bestehend unter anderem aus Computer, Messgeräten, Mikrocontrollern und FPGAs, entwickeln, realisieren und optimieren Sie Datenübertragungsverfahren bezüglich der Datenrate für miniaturisierte Implantate bei gleichzeitiger Energieübertragung.
• Unter Berücksichtigung der Anforderungen an eine integrierte Schaltung implementieren und bewerten Sie komplexe Modulationsschemata zur Maximierung der Datenrate und Echtzeitfähigkeit.
• Ihre Erkenntnisse aus Gesprächen mit Unternehmen aus dem medizinischen Bereich fließen in die Arbeit ein, sodass Sie die Ergebnisse wissenschaftlicher Paper auf internationalen Konferenzen sowie in Projektmeetings mit externen Partnern aus Forschung und Industrie präsentieren können.
• Darüber hinaus betreuen Sie studentische und wissenschaftliche Hilfskräfte sowie Bachelor- und Masterarbeiten.

• Sehr gut abgeschlossenes Studium (M. Sc. oder Uni-Diplom) in Elektrotechnik oder einem vergleichbaren technischen/naturwissenschaftlichen Studiengang
• Kenntnisse im Bereich der Nachrichtentechnik und/oder Schaltungstechnik erforderlich
• Know-how im Umgang mit 3D-Feldsimulationssoftware und Software Defined Radio von Vorteil
• Deutsch und Englisch auf B1-Niveau
• Spaß an Teamarbeit gepaart mit ausgeprägter Eigeninitiative und einer zuverlässigen, gewissenhaften Arbeitsweise

• Arbeiten Sie in einem Team aus Wissenschaftler*innen an drahtlosen Sensorlösungen der nächsten Generation
• Promovieren Sie innerhalb von 3 Jahren in einem anwendungsorientierten Thema. Sie können für Ihre praktischen Arbeiten auf sämtliche institutseigenen Reinräume und Labore zugreifen. Lehrverpflichtungen werden Ihnen nicht übertragen. Der Doktorgrad wird von der Universität Duisburg-Essen verliehen
• Während der Promotionszeit werden Sie durch begleitende Angebote unterstützt. So profitieren Sie u. a. von regelmäßigen Promovenden-Coachings, zusätzlicher Betreuung durch Ihre institutsinterne Betreuungsperson sowie dem halbjährlich stattfindenden Doktorandenvortrag vor unserem Doktormütter/-vätergremium mit direkter Feedbackrunde. Zudem lernen Sie bereits während Ihrer Promotion, professionelle Methoden des Projektmanagements sicher anzuwenden und bei der Projektakquise zu unterstützen.
• Bei fristgerechter Einreichung der Dissertation gibt es die Option im Rahmen eines Anschlussvertrags die Forschungsarbeiten weiter zu vertiefen bzw. in andere Bereiche zu wechseln.
• Die Vollzeitstelle als Doktorand*in mit halber Vergütung bietet 50% der Zeit für Ihre Promotion sowie 50% für die Mitarbeit in Forschungsprojekten als wissenschaftliche*r Mitarbeiter*in.
• Flexible Arbeitszeiten (Gleitzeit mit einer integrierten Kernarbeitszeit von grundsätzlich 9:30 - 15:00 Uhr, Freitag von 9:30 - 13:00 Uhr) und mobiles Arbeiten an bis zu zwei Tagen für eine bessere Vereinbarkeit von Beruf und Privatleben
• Betriebliche Altersvorsorge (VBL) und Zuschuss zum Deutschland-Ticket Job
• Sehr gute Verkehrsanbindung mit ÖPNV/Auto sowie kostenlose Parkplätze und Fahrradstellplätze für Mitarbeiter*innen
• Corporate Benefits: Angebote namhafter Hersteller und Marken