|
|
Příprava nanočástic přechodných kovů a jejich oxidů pomocí plynových agregačních zdrojů
Hanková, Adéla ; Kylián, Ondřej (vedoucí práce) ; Khalakhan, Ivan (oponent)
Tato práce se věnuje přípravě nanočástic vanadu, titanu a jejich oxidů. Pro přípravu nanočástic byl použit plynový agregační zdroj osazený planárním magnetronem. Kovové nanočástice vanadu a titanu nanesené na substrát byly poté zahřáty při atmosférickém tlaku, čímž se přeměnily v oxidové. Nanočástice kovové a oxidové jsou srovnávány z hlediska morfologie, chemického složení, krystalové struktury a optických vlastností. Podrobněji rozebrána je oxidace vanadových nanočástic při krátkých časech zahřívání při teplotě 450 řC. Bylo prokázáno, že pro přípravu VO2 je ideální doba zahřívání 60 s, při delších časech vzniká již nejstabilnější oxidová fáze, tedy V2O5. U nanočástic VO2 byla sledována změna elektrických a optických vlastností s teplotou (termochromní chování). U V2O5 a TiO2 nanočástic byly testovány fotokatalytické účinky a jejich možné využití jako substrátu pro povrchem zesílenou Ramanovu spektroskopii (SERS). Ukázalo se, že nanočástice TiO2 pokryté tenkou vrstvou stříbra mohou sloužit jako recyklovatelné, ze- silující substráty pro SERS. 1
|
|
|
Modification of polymeric substrates by means of non-equilibrium plasma
Kuzminova, Anna ; Kylián, Ondřej (vedoucí práce) ; Čech, Vladimír (oponent) ; Novák, Stanislav (oponent)
Název práce:Modifikace polymerních substrátů pomocí nízkoteplotního plazmatu Autor: Anna Kuzminova Katedra: Katedra makromolekulární fyziky Vedoucí doktorské práce: doc. RNDr. Ondřej Kylián, Ph.D. Abstrakt: Úprava povrchů polymerních materiálů pomocí nízkoteplotního plazmatu je téma, které si získává rostoucí pozornost, což je dáno širokým spektrem možných aplikací. Jako příklad je možné uvést úpravu polymerních fólií používaných v potravinářském průmyslu, kde je možné pomocí plazmatu výrazně vylepšit funkčnost těchto materiálů (např. zlepšit možnost jejich potisku nebo zvýšit jejich bariérové vlastnosti). V rámci této disertační práce byly studovány dvě možné strategie modifikace polymerů. První z nich byla založena na opracování polymerů atmosférickým plazmatem. Hlavní pozornost byla věnována studiu vlivu atmosférického plazmatu na povrchové vlastnosti 8 běžně používaných polymerů, zejména na jejich chemické složení, morfologii a smáčivost. Mimo to bylo prokázáno, že vystavení polymerů atmosférickému plazmatu vede ke změně jejich mechanických vlastností, k jejich nezanedbatelnému odleptávání a v určitých případech i ke zvýšení jejich biokompatibility. Druhou studovanou strategií bylo povlakování polymerů tenkými funkčními nanokompozitními vrstvami obsahujícími kovové nanočástice. Byly vyvinuty povlaky s...
|
|
|
Diagnostika plazmatu depozičních zdrojů pomocí Langmuirových sond
Šedivý, Petr ; Kousal, Jaroslav (vedoucí práce) ; Kylián, Ondřej (oponent)
Tato experimentální práce se zabývá měřením základních vlastností plazmatu - plazmového potenciálu, elektronové teploty a hustoty částic. Jako měřicí metody byly zvoleny Langmuirovy sondy - zvláště jednoduchá sonda. Na začátku práce jsou vyloženy krátce základní vlastnosti plazmatu, dále je popsána metodika určování jednotlivých parametrů plazmatu z voltampérové charakteristiky sondy. Třetí kapitola se věnuje samotnému experimentálnímu popisu sondy, aparatury a s nimi spojenou obsluhu. Plazma, které bylo měřeno v rámci této práce, pocházelo od nového dutého magnetronu, který bude sloužit jako budoucí zdroj nanočástic. Výsledky práce se soustřeďují na popsání jednotlivých veličin plazmatu v závislosti na dalších proměnných, jako jsou výkon magnetronu, tlak plynu, prostorová závislost, přítomnost dalšího vnějšího magnetického pole.
|
|
|
Adhesion, growth and differentiation of osteoblasts and mesenchymal stromal cells on biocompatible nanomaterial surfaces
Brož, Antonín ; Hubálek Kalbáčová, Marie (vedoucí práce) ; Černý, Jan (oponent) ; Kylián, Ondřej (oponent)
Tato dizertační práce je založena na článcích popisujících základní výzkum uhlíkových nanomateriálů pro možné užití v biomedicíně. Cílem této práce bylo popsat způsob, kterým lidské osteoblasty (linie SAOS-2) a primární lidské mesenchymální kmenové buňky (hMSC) adherují, rostou a jak se chovají na povrchu několika uhlíkových alotropů - nanokrystalickém diamantu (NCD), filmu z jednostěnných uhlíkových nanotub (SWCNT) a grafenu. Využití uhlíku jako základního materiálu slibovalo vysokou biokompatibilitu a možnost užitečných modifikací povrchu. NCD měl upravenou nanotopografii povrchu (nanodrsnost a nanostrukturování suchým leptáním). Všechny materiály měly pak upravenou povrchovou atomární terminaci kyslíkem a vodíkem, která mění povrchovou elektrickou vodivost, povrchový náboj a smáčivost. Bylo předpokládáno, že terminace může mít také vliv na buněčnou adhezi a proliferaci. Ukázalo se, že studované materiály je vskutku možné použít jako substrát pro kultivaci výše zmíněných adherentních buněčných typů. Různé nanodrsnosti povrchu NCD měly rozdílný vliv na adhezi a metabolickou aktivitu diferencovaných SAOS-2 a nediferencovaných hMSC. Nanostrukturování NCD ovlivnilo formování fokálních adhezí buněk. Povrchové terminace NCD a dalších studovaných nanomateriálů v součinnosti s proteiny fetálního...
|
|
|
Příprava nanokompozitních tenkých vrstev
Kratochvíl, Jiří ; Kylián, Ondřej (vedoucí práce) ; Straňák, Vítězslav (oponent)
Nanokompozitní tenké vrstvy mohou najít uplatnění zejména ve fotovoltaice, optice, při výrobě senzorů či v biolékařských aplikacích. Tato práce se zabývá výrobou a charakterizací vrstev kovové nanočástice-polymer, které mají přímé uplatnění jednak díky svým optickým vlastnostem (např. povrchem zesílená Ramanova spektroskopie), jednak díky svému antibakteriálnímu účinku (biomedicína). Kovové nanočástice jsme vyráběli jednak pomocí magnetronového naprašování (ostrůvkový růst), jednak pomocí plynových agregačních nanočásticových zdrojů, čímž jsme dostali nanočástice s velmi rozdílnou morfologií. Jako materiál pro nanočástice jsme zvolili stříbro zejména kvůli jeho antibakteriálním účinkům. Jako matrici jsme použili naprašovaný Nylon a PTFE (polytetrafluoroethylen), tedy dva polymery s výrazně odlišnou chemickou strukturou a s ní související rozdílnou povrchovou energií. Nejdříve jsme srovnali růst obou typů nanočástic na podkladových vrstvách naprašovaného Nylonu a PTFE. Dále jsme srovnávali vlastnosti nanokompozitů polymer-Ag-polymer také pro oba typy kovových nanočástic a pro obě matrice. Vlastnosti jsme určovali zejména s ohledem na stabilitu ve vodě (antibakteriální povrchy), při zvýšené teplotě (možnost sterilizace zahřátím) a stabilitu na vzduchu (uskladnění). Nakonec byly provedeny testy, které měly za...
|
|
| |
|
|
Ultra tenké vrstvy nanášené magnetronovým naprašováním a jejich charakterizace
Petr, Martin ; Kylián, Ondřej (vedoucí práce) ; Straňák, Vítězslav (oponent) ; Tichý, Milan (oponent)
Práce je zaměřena na depozici tenkých a ultratenkých vrstev plazmových polymerů, jejich charakterizaci a přípravu nanokompozitů kov/plazmový polymer. Charakterizace vrstev byla částečně prováděna in-situ bez vystavení vzorků okolní atmosféře - metodou spektrální elipsometrie byla měřena tloušťka vrstev, metodou XPS pak chemická struktura vrstev. Po přípravě vzorků byla ex-situ měřena morfologie vrstev i jejich optické vlastnosti. Ukazuje se, že v počátečních stádiích růstu vlastnosti vrstev plazmových polymerů závisí na jejich tloušťce i na materiálu substrátu. Pro připravené nanokompozity kov/plazmový polymer byla rozvinuta celá řada aplikací: mohou sloužit jako superhydrofobní povrchy, gradientní povrchy, substráty pro Ramanovu spektroskopii nebo jako antibakteriální vrstvy. Velká pozornost byla věnována také speciálním optickým vlastnostem připravených nanokompozitních vrstev. Práce má experimentální charakter.
|
|
|
Heterogeneous metal-plasma polymer nanoparticles prepared by means of gas aggregation sources
Štefaníková, Radka ; Kylián, Ondřej (vedoucí práce) ; Kousal, Jaroslav (oponent)
Metodám přípravy nanočástic se aktuálně věnuje mnoho pozornosti a celý obor se po- měrně rychle vyvíjí. Většina dnes uplatňovaných přístupů vychází z tzv. chemické morké syntézy z prekurzorů. Na druhou stranu, plynové agregační zdroje nabízejí alternativní a čistě fyzikální cestu, jak nanočástice vyrábět kontrolovaným a opakovaným způsobem. Touto cestou se již podařila syntéza nanočástic z mnoha druhů materiálů, např. kovů, jejich oxidů, případně plazmových polymerů. Navíc se v nedávných studiích ukázalo, že je možné jednotlivé typy materiálů kombinovat a vyrábět tak tímto způsobem heterogenní nanočástice. Zejména pak je vzrůstající zájem o nanočástice kov/plazmový polymer. Co se týče výroby nanočástic kov/plazmový polymer, byla většina publikovaných prací zaměřena na nanočástice s kovovým jádrem a plazmově polymerním obalem. Z toho dů- vodu jsme se rozhodli studovat novou dvoukrokovou depoziční proceduru, která umožňuje zhotovení nanočástic s obměněnou strukturou, tedy plazmově polymerním jádrem a kovo- vým pláštěm. Tato metoda využívá plynové agregace pro výrobu plazmově polymerních částic - jader (v tomto případě C:H:N:O), které jsou posléze za letu pokryty naprašo- vaným kovovým materiálem (stříbro, měď a titan). Parametry výrobního procesu byly monitorovány, zejména pak pomocí měření depoziční...
|
|
|
Příprava kovových nanoklastrů a jejich charakterizace
Kratochvíl, Jiří ; Kylián, Ondřej (vedoucí práce) ; Kousal, Jaroslav (oponent)
Měděné nanoklastry mají potenciál pro vytváření nanostrukturovaných povrchů, které mohou najít využití zejména v elektronice, elektrotechnice, optice, ale i v biomedicíně. Aby mohly být později takové povrchy vytvořeny, je nutné nejprve najít způsob přípravy nanoklastrů a podrobně je charakterizovat, a právě tím se zabývá předkládaná práce. Nejdříve jsme nalezli opakovatelný postup pro přípravu měděných nanoklastrů pomocí agregačního plynového nanoklastrového zdroje. Za použití krystalových mikrovah a optické elipsometrie jsme zkoumali homogenitu připravených vrstev a zjistili jsme, že nadeponovaná vrstva je při určitých podmínkách homogenní. Měřili jsme depoziční rychlost nanoklastrů v závislosti na magnetronovém proudu a tlaku v agregační i depoziční komoře. Zjistili jsme, že depoziční rychlost lineárně roste s proudem, ale při nízkých proudech nanoklastrový zdroj téměř nedeponuje. Dále jsme zjistili, že existuje maximum depoziční rychlosti pro určitý tlak. Určili jsme rozmezí tlaků v depoziční komoře, při kterých nanoklastrový zdroj deponuje, což je důležité zejména pro přípravu nanokompozitních materiálů. Zkoumali jsme velikost, tvar nanoklastrů a růst vrstvy pomocí skenovacího elektronového mikroskopu a zjistili jsme, že připravené vrstvy jsou velmi porézní. Změřili jsme drsnost a optickou absorbanci...
|
|
|
Studium vlivu nízkoteplotního atmosférického plazmatu na semínka
Červenková, Veronika ; Kylián, Ondřej (vedoucí práce) ; Solař, Pavel (oponent)
Poľnohospodárstvo bolo, je a vždy bude jednou z najdôležitejších odvetví hospo- dárstva, za čo vďačí svojmu primárnemu účelu: globálnemu zabezpečeniu potravy. Tvoriac základný pilier samotnej existencie spoločnosti, je výsadou národov, aby boli jeho pro- dukty dostupné všetkým, bez ohľadu na prírodné, či ekonomické podmienky. Využitie tých najmodernejších technológii na zabezpečenie regulácie poľnohospodárstva spelo k vzniku relatívne nového vedného odboru - plazmového poľnohospodárstva. Plazmové poľnohospodárstvo skúma využitie netermálnej plazmy na prírodných zdro- joch s rôznorodými zámermi. Sanácia pôdy, mikrobiálna dekontaminácia potravy, či in- sekticídové aktivity však zďaleka nie sú všetkými príkladmi. V tejto práci sa budeme venovať aplikácii DBD atmosférickej plazmy na semená Tekvice obyčajnej, odrody Small Sugar, v záujme zlepšenia ich klíčivosti. Po overení účinku zvoleného plazmového zdroja na ôsmich polymérových fóliách bola hlavná pozornosť venovaná samotným semenám. Skúmaním ich chemického zloženia a dy- namiky schnutia kvapky bolo overené, že plazma vyvoláva na povrchu semien štruktúrne zmeny, ktoré vedú k zlepšeniu ich zmáčavosti. Tieto zmeny však nemohli byť sprevád- zané spálením; v opačnom prípade došlo k drastickým zmenám ich morfológie a k zlyhaniu samotnej podstaty - zlepšeniu miery...
|
host ::
RSS.