Je hebt een masterdiploma in Toegepaste Wiskunde, Fysica, Werktuigbouwkunde, Mechanica, Bio-ingenieurswetenschappen, Computerwetenschappen of een gerelateerd vakgebied. Je hebt ervaring met softwareontwikkeling en kennis van zowel theoretische als praktische aspecten van Computational Fluid Dynamics (CFD) en fysische modelleringstechnieken. Bekendheid met de Discrete Element Method (DEM), coarse-grained molecular dynamics (CG-MD) of diverse methoden voor de koppeling van deeltjes en stroming is een pluspunt.
Als jong en ambitieus laboratorium zijn we op zoek naar een gemotiveerde en creatieve kandidaat die zijn of haar eigen onderzoeksvisie wil ontwikkelen en tegelijkertijd wil samenwerken in een team om de grenzen van de wetenschap te verleggen. Je bent enthousiast om nieuwe programmeertalen zoals Python en C++ te leren en expertise op te bouwen in high-performance computing en geavanceerde computationele methoden.
Je hebt blijk gegeven van excellentie, hetzij door uitzonderlijke academische prestaties, actieve deelname aan buitenschoolse activiteiten, onderzoeksresultaten of andere indicatoren van uitmuntende bekwaamheid en toewijding.
Veel processen in biologische, industriële en milieusystemen omvatten de interactie van complexe biologische materialen met stromende vloeistoffen. Dit geldt voor biologische organismen, microfluïdische apparaten, bioreactoren, maar ook toepassingen in afvalverwerking, farmacie, voedseltechnologie en landbouw. Hoewel de Discrete Element Method (DEM) aanzienlijke vooruitgang heeft geboekt in het simuleren van deeltjesmaterialen — inclusief heterogene, flexibele en willekeurig gevormde deeltjes — blijft de interactie van deze materialen met vloeistofstromingen, essentieel voor het ontwerpen van nieuwe apparaten en industriële installaties, een voortdurende uitdaging. Dit wordt doorgaans aangepakt met Computational Fluid Dynamics (CFD), maar een effectieve koppeling van DEM- en CFD-modellen voor complexe biologische materialen bestaat momenteel alleen voor specifieke gevallen.
Dit PhD-project richt zich op het ontwikkelen en implementeren van een efficiënte en vernieuwende koppeling tussen CFD (OpenFoam of Palabos) en DEM (in-house software Mpacts) om de interactie tussen complexe biologische materialen en vloeistofstroming beter weer te geven. Het hoofddoel is om de mechanische en reologische beschrijvingen van transportprocessen met biologische materialen te verbeteren. Het project wordt uitgevoerd in samenwerking met de onderzoeksgroep Particulate Dynamics en het bedrijf Mpacts. Deze samenwerking biedt toegang tot geavanceerde simulatie-instrumenten en expertise op het gebied van het modelleren van complexe deeltjesystemen.
Wij zijn het Multicellular System Dynamics Lab, een onderzoeksgroep die zich richt op het begrijpen van de dynamica en mechanische eigenschappen van multicellulaire materialen door de fysieke interacties tussen hun componenten te bestuderen. Ons werk combineert experimentele karakterisatie van cel- en weefselmechanica met geavanceerde simulaties op basis van innovatieve deeltjesmodellen. Hiervoor ontwikkelen we de Mpacts-software in samenwerking met het bedrijf Mpacts (www.mpacts.com), dat gespecialiseerd is in het simuleren van granulair materiaalgedrag voor industriële toepassingen met de Discrete Element Method (DEM). Als onderdeel van de MeBioS-onderzoekseenheid verkennen we de interacties tussen biologische systemen en fysieke processen, waarbij we innovatie stimuleren op het snijvlak van biologie en engineering.
Een PhD-positie van 4 jaar, na een positieve evaluatie na 1 jaar. Er wordt verwacht dat je een aanvraag indient voor een Baekeland-mandaat voor samenwerking tussen industrie en universiteit.
Je zal deel uitmaken van het doctoraatsprogramma van de Arenberg Doctoral School (ADS) van KU Leuven.