|
|
Adaptabilita elektrospřádaných nanovláken pro kostní tkáňové inženýrství
Havlíková, Tereza ; Kaspar, Pavel (oponent) ; Papež, Nikola (vedoucí práce)
Oblast inženýrství kostní tkáně se zaměřuje na vývoj biokompatibilních tkáňových nosičů, které mohou úspěšně napodobit mezibuněčnou hmotu lidské tkáně a poskytovat rostoucím kostním buňkám nezbytnou mechanickou podporu a vhodnou stimulaci pro správný růst a proliferaci. Tato bakalářská práce popisuje základní principy tkáňového inženýrství s důrazem na oblast regenerace kostní tkáně, zkoumá aktuální technologické výzvy a diskutuje perspektivní materiály a technologie pro návrh kompatibilního tkáňového nosiče. Podrobněji jsou diskutována elektrospřádaná nanovlákna, jejich charakteristické vlastnosti a adaptabilita. Na základě teoretických poznatků z rešerše je vytvořen návrh vhodného tkáňového nosiče ze zvoleného materiálu pro následné osazení kostními buňkami a jsou představeny plánované postupy výroby. Dle návrhu je tkáňový nosič vytvořen a provedena je na něm základní výzkumná analýza z hlediska struktury, chemického složení, smáčivosti, obsahu krystalických fází a buněčné adheze, z čehož jsou vyvozeny závěry ohledně adaptability pro kostní tkáňové inženýrství.
|
|
|
Technologie recyklace plastových komponent autobaterií
Bartoš, Otakar ; Tocháček, Jiří (oponent) ; Melčová, Veronika (vedoucí práce)
Tato práce pojednává o recyklaci plastů z lithiových baterií, přesněji polyvinylidenfluoridu a polyethylenu. Byly analyzovány dva vzorky různého charakteru. U prvního vzorku se očekávála přítomnost polyvinylidenfluoridu. Vzorek byl analyzován pomocí metod TGA, DSC a FTIR. Bylo zjištěno, že obsahuje maximálně z 3,53 % PVDF, který byl znečištěn rozpouštědlem NMP, které bylo použito k izolaci a nepovedlo se jej odpařit. Zbytek vzorku se skládal převážně z HDPE a obsahoval i jiné nespecifikované nečistoty v menším množství. Druhý vzorek ve formě směsi fólií byl ručně přetříděn a charakterizován pomocí FTIR a bylo zjištěno, že obsahuje z 80 % HDPE fólie a 18 % PP. Následně byly vytvořeny netříděné a tříděné várky obsahující pouze PE, které byly upraveny mixováním, louhováním, oběma způsoby, nebo žádným ke stanovení vlivu úprav na výsledné mechanické vlastnosti. Po provedení úprav byly várky zpracovány hnětením a otestovány tahovými zkouškami. Z výsledků vyplývá, že louhované várky mají vyšší modul pružnosti v tahu než jiné várky, okolo 1,7 GPa, který se blíží referenčnímu materiálu HDPE Liten MB 71, zatímco mixované mají vyšší čistotu, jak bylo zjištěno pomocí SEM/EDS analýzy. Upravené vzorky také dosahují velmi vysokých tažností. Nejvyšší dosažená tažnost byla nad 500 %. Dále byly vytvořeny směsi referenčního HDPE Liten MB 71 a 10, 20 a 30 hm. % PE fólií, které byly přetříděny, louhovány a mixovány. Směsi byly zpracovány opět hnětením a podrobeny tahovým zkouškám. Celkově se vlastnostem referenčního materiálu nejvíce přibližuje 20% směs, s modulem pružností 1,74 GPa a pevností 29,1 MPa, a tvoří vhodný kompromis mezi množstvím přidaného recyklátu a zhoršením mechanických vlastností.
|
|
|
Energy dispersive X-ray spectroscopy of doped PVDF fibers
Smejkalová, Tereza ; Papež, Nikola (oponent) ; Sobola, Dinara (vedoucí práce)
This diploma thesis focuses on a flexible energy harvesting system based on piezoelectric polymer polyvinylidene fluoride (PVDF) with an emphasis on manipulating and optimising the properties and performance. By incorporating powders of piezo-active ceramics, the properties of piezoelectric polymer PVDF could be significantly improved and converted into useful electrical energy. PVDF was formed by electrospinning into fibres with a thickness of 1.5-0.3 µm and then studied with various analytical methods. This work offers a description of electrospinning, a preparation of samples for examination and a theoretical introduction to the analytical methods to which the samples were subjected. The morphology and distribution of the nanostructured ceramics into the PVDF polymer matrix was observed by scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive Xray spectroscopy (EDX). For the formation of phase and detailed phase composition, the samples were comprehensively characterised by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The work also contains analysis in Raman spectroscopy, a method used to identify and compare chemical compounds. The electrical characteristics were studied by dielectric spectroscopy and the correlation with composition is provided. Individual components of doped fibres are characterised and discussed relating to their future use in sensors.
|
|
|
Příprava kompozitních vláknitých struktur metodou elektrostatického zvlákňování pro piezoaplikace
Schifferová, Zuzana ; Kaštyl, Jaroslav (oponent) ; Částková, Klára (vedoucí práce)
Pomocí elektrostatického zvlákňování byla připravena polymerní i kompozitní polymerkeramická nanovlákna. Jako nejvhodnější prekurzor byl stanoven roztok 20 hm.% polyvinylidenfluoridu (PVDF) ve směsi dimethylsulfoxidu (DMSO) a acetonu v poměru 7:3. Pro přípravu kompozitních vláken byly do tohoto roztoku přidány nanočástice zirkoničitanu titaničitanu barnatého vápenatého (BCZT), nebo titaničitanu barnatého (BT) v množství 20 hm.%. Pro přípravu vláken byly používány následující parametry: napětí 50 kV, dávkování 30 l/min, vzdálenost kolektoru a emitoru 20 cm a jehla o průměru 17 G. Dále byl zkoumán vliv hmotnostně střední molekulové hmotnosti PVDF a rychlost rotace kolektoru. Na vzorcích byla zkoumána morfologie a tloušťka vláken. Pomocí rentgenové difrakce a infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací bylo dále stanoveno fázové složení vzorků a nakonec byly měřeny některé jejich elektrické vlastnosti. Vlákna s nižším průměrem vznikala při nižších molekulových hmotnostech PVDF a při vyšší rychlosti rotace kolektoru. Tato vlákna měla také vyšší procento piezoelektrické fáze. Nejnižší dosažené hodnoty průměru vláken byly okolo 300 nm, nejvyšší procento fáze bylo 92 % a nejvyšší piezoelektrická konstanta měla hodnotu 16 pC/N. Vlákna plněná BT částicemi vykazovala lepší vlastnosti než vlákna plněná BCZT částicemi.
|
|
|
Energy dispersive X-ray spectroscopy of doped PVDF fibers
Smejkalová, Tereza ; Papež, Nikola (oponent) ; Sobola, Dinara (vedoucí práce)
This diploma thesis focuses on a flexible energy harvesting system based on piezoelectric polymer polyvinylidene fluoride (PVDF) with an emphasis on manipulating and optimising the properties and performance. By incorporating powders of piezo-active ceramics, the properties of piezoelectric polymer PVDF could be significantly improved and converted into useful electrical energy. PVDF was formed by electrospinning into fibres with a thickness of 1.5-0.3 µm and then studied with various analytical methods. This work offers a description of electrospinning, a preparation of samples for examination and a theoretical introduction to the analytical methods to which the samples were subjected. The morphology and distribution of the nanostructured ceramics into the PVDF polymer matrix was observed by scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive Xray spectroscopy (EDX). For the formation of phase and detailed phase composition, the samples were comprehensively characterised by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The work also contains analysis in Raman spectroscopy, a method used to identify and compare chemical compounds. The electrical characteristics were studied by dielectric spectroscopy and the correlation with composition is provided. Individual components of doped fibres are characterised and discussed relating to their future use in sensors.
|
|
|
Příprava kompozitních vláknitých struktur metodou elektrostatického zvlákňování pro piezoaplikace
Schifferová, Zuzana ; Kaštyl, Jaroslav (oponent) ; Částková, Klára (vedoucí práce)
Pomocí elektrostatického zvlákňování byla připravena polymerní i kompozitní polymerkeramická nanovlákna. Jako nejvhodnější prekurzor byl stanoven roztok 20 hm.% polyvinylidenfluoridu (PVDF) ve směsi dimethylsulfoxidu (DMSO) a acetonu v poměru 7:3. Pro přípravu kompozitních vláken byly do tohoto roztoku přidány nanočástice zirkoničitanu titaničitanu barnatého vápenatého (BCZT), nebo titaničitanu barnatého (BT) v množství 20 hm.%. Pro přípravu vláken byly používány následující parametry: napětí 50 kV, dávkování 30 l/min, vzdálenost kolektoru a emitoru 20 cm a jehla o průměru 17 G. Dále byl zkoumán vliv hmotnostně střední molekulové hmotnosti PVDF a rychlost rotace kolektoru. Na vzorcích byla zkoumána morfologie a tloušťka vláken. Pomocí rentgenové difrakce a infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací bylo dále stanoveno fázové složení vzorků a nakonec byly měřeny některé jejich elektrické vlastnosti. Vlákna s nižším průměrem vznikala při nižších molekulových hmotnostech PVDF a při vyšší rychlosti rotace kolektoru. Tato vlákna měla také vyšší procento piezoelektrické fáze. Nejnižší dosažené hodnoty průměru vláken byly okolo 300 nm, nejvyšší procento fáze bylo 92 % a nejvyšší piezoelektrická konstanta měla hodnotu 16 pC/N. Vlákna plněná BT částicemi vykazovala lepší vlastnosti než vlákna plněná BCZT částicemi.
|
host ::
RSS.