Märthe Theresa Tillmann studierte Maschinenbau an der RWTH Aachen University im Bachelor bis 2021 und im Master bis 2022. Während ihres Studiums verbrachte sie ein Semester an der ETH Zürich und verfasste ihre Masterarbeit am University College London (UCL), wo sie Python-Code für Model-Based Design of Experiments (MBDoE) zur Identifikation kinetischer Modelle entwickelte. Diese Kompetenzen setzte sie anschließend in einem experimentellen Forschungsprojekt bei Cambridge CARES ein. Zwischen 2023 und 2025 war sie bei KPMG tätig. Seit November 2025 ist sie bei der Ehrfeld Mikrotechnik GmbH angestellt und promoviert am Institut für Systemverfahrenstechnik.

Die Forschung von Märthe Theresa Tillmann konzentriert sich auf die Weiterentwicklung der Reaktionssystemtechnik durch ein Closed-Loop-System kontinuierlicher Durchflussreaktoren. Ihre Arbeit umfasst die Entwicklung und Anwendung von Algorithmen, insbesondere MBDoE zur Identifikation kinetischer Modelle sowie Bayes’sche Optimierung zur Optimierung von Reaktionsprozessen. Darüber hinaus führt sie experimentelle Studien mit dem Kapillarreaktor von Ehrfeld Mikrotechnik als Teil des Modular Micro Reaction System (MMRS) im Labormaßstab sowie mit einem millistrukturierten Plattenreaktor im Pilotmaßstab durch.