|
|
Materials for photovoltaic neurostimulators based on silicon photodiodes
Kunovský, Ondřej ; Weiter, Martin (oponent) ; Glowacki, Eric Daniel (vedoucí práce)
This thesis is focused on the possibilities of neurostimulators with wireless energy transfer, specifically it explores optical power transfer. Commonly used neurostimulators comprise battery-powered implantable pulse generators, and suffer from the problem of bulky batteries, accounting for more invasive surgery and requirement of periodic replacement. In this work, the alternative of photovoltaic power transfer is explored. Monocrystalline silicon photovoltaic diodes are modified and used as energy transducers. These diodes were cut into different sizes of active surface area, and they were connected into series or parallel connections. These photovoltaic cells were coupled with electrodes made from eight different materials and four different sizes to cover a wide range of possible neurostimulation applications. Next, a prototype photovoltaic stimulator consisting of flexible electrodes and a photovoltaic driver was fabricated. This prototype was successfully tested on small animal models, which they were Hirudo verbena and Locusta migratoria. This work characterizes a range of combinations of individual electrode sizes and materials with photovoltaic diodes for different light intensities and frequencies, creating a map of relevant parameters which can be used to design a prototype stimulator for a specific application. This work lays a foundation for further development of photovoltaic powered neurostimulators to enable novel experiments and one day maybe less invasive clinical devices.
|
|
|
Optimalizace organických solárních článků
Kratochvíl, Matouš ; Novák, Vítězslav (oponent) ; Weiter, Martin (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zaměřuje na přípravu velkoplošných organických solárních článků technikami kompatibilními s velkoobjemovou produkcí. Teoretickou část tvoří rešerše shrnující základní teoretické podklady fungování organických solárních článků a současný stav zkoumání přesunu od laboratorní k velkoobjemové výrobě. Experimentální část práce se zaobírá optimalizací metod přípravy vrstev struktury solárních článků, které je možné převést do průmyslového měřítka.
|
|
|
Elektrické transportní vlastnosti materiálů pro organickou elektroniku
Stříteský, Stanislav ; Weiter, Martin (oponent) ; Přikryl, Radek (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na návrh a realizaci automatizovaného systému pro charakterizaci organických FET struktur na bázi derivátů DPP a následně optimalizaci podmínek charakterizačního procesu. V rámci řešení této práce byl v prostředí LabVIEW vytvořen program „MeasFET“, který řídí hardwarové prvky systému sestaveného v loňském roce. Dále byly provedeny prvotní testy pro optimalizaci procesu měření pohyblivosti nosičů náboje v derivátech DPP.
|
|
|
Barvivy senzibilizované solární články
Schovancová, Petra ; Weiter, Martin (oponent) ; Dzik, Petr (vedoucí práce)
V poslední době se výzkumné úsilí upíná k velmi slibné fotovoltaické technologii – barvivy senzibilizovaným solárním článkům. Technologie je založena na generaci elektronů v senzibilizujícím barvivu a jejich separaci na polovodivém materiálu (TiO2). Bakalářská práce se zabývá souhrnem dosavadních znalostí o této technologii, přípravou solárních článků z běžných a komerčně dostupných komponent a základním studiem jejich vlastností.
|
|
|
Organické solární články pro fotovoltaickou přeměnu sluneční energie
Šedina, Martin ; Zmeškal, Oldřich (oponent) ; Weiter, Martin (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřená na studium organických materiálů pro přeměnu sluneční energie na energii elektrickou a na studium mechanismů této přeměny. Byly zkoumány vybrané organické materiály a směsi těchto materiálů, které vykazují polovodivé vlastnosti jako je například fotovodivost. Tenké vrstvy organických materiálů a jejich směsí připravené metodou rotačního nanášení byly charakterizovány optickými metodami (UV-VIS a fotoluminiscenční spektroskopií), pomocí volt-ampérových charakteristik, impedanční spektroskopií, spektrálně rozlišeným měřením fotoproudu a metodou transietní fotovodivosti. Byl studován převážně vliv struktury na přeměnu sluneční energie v elektrickou. Na základě těchto výsledků byly určeny materiály a směsi materiálů vhodné pro fotovoltaické aplikace. Dále byla diskutována závislost mezi fotovodivostí tenkých vrstev a jejich složením.
|
|
|
Organické materiály pro fotonické aplikace
Kubíček, Václav ; Heinrichová, Patricie (oponent) ; Weiter, Martin (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zaměřuje na charakterizaci optických vlastností substituovaných difenyl-distyrylbenzenů za účelem jejich potenciální aplikace na poli organické fotoniky. Byl studován vliv molekulové struktury, vlivu použitého rozpouštědla a vliv formy na optické vlastnosti. Teoretickou část tvoří rešerše o současném stavu organické fotoniky, zejména se zabývá organickou fotovoltaikou. Z výsledků je patrné, že elektronakceptorní síla substituované skupiny zásadně ovlivňuje optické vlastnosti materiálu. Vlastnosti ovlivňuje i polarita použitého rozpouštědla.
|
|
|
Novel organic materials for bioelectronic applications
Tumová, Šárka ; Vojtová, Lucy (oponent) ; Humpolíček,, Petr (oponent) ; Weiter, Martin (vedoucí práce)
This thesis is dedicated to material research focused on the field of organic bioelectronics. It aims to characterize and optimize novel materials for the future generation of bioelectronic transistor devices. Such devices are introduced first. Materials that are often used as their active layer and the challenges they bring and which this thesis addresses are mentioned. The attention is focused mainly on PEDOT:PSS, which is one of the most studied and most promising materials for bioelectronics. But despite all its advantageous properties, this material exhibits insufficient biocompatibility. This thesis discusses the possibilities of how to overcome such a drawback and shows approaches that have already been used for this. The specific PEDOT:PSS material modifications are then designed and implemented in the experimental part, aiming to provide a novel material suitable for bioelectronic applications that would represent an improved substitute for PEDOT:PSS, especially with regard to its biocompatibility. First, the modification of the PEDOT:PSS surface with the RGD peptide is shown, targeting the optimization of interactions of material with living cells. The immobilization of the peptide to the polymer surface was achieved using a photochemical approach and the sulfo-SANPAH molecule. The efficiency of such surface modification was studied using several methods, and its effect on the biocompatibility of the material was investigated by an MTT test. The experimental part further deals with the characterization and optimization of PEDOT:DBSA. To enhance its long-term stability, the cross-link using cross-linker DVS and GOPS was studied. The process involving molecule GOPS was investigated in detail, determining the optimal amount of such a dopant to obtain the stable PEDOT:DBSA thin film, its impact on the electrical properties of the resultant material, the effect of temperature on GOPS activity and the mechanism of cross-link. The electrical properties of studied materials were subsequently optimized using sulphuric acid post-treatment. The long-term stability of prepared films in an aqueous environment was examined by a delamination test, their biocompatibility was studied using the MTT test, and their electrical properties were investigated by the four-point probe method. To reveal the potential of proposed thin films for bioelectronic transistor applications, they were used as active layers of model devices and their performance was observed. The last chapter of the experimental part is devoted to the preparation of a conductive PEDOT:PSS hydrogel using DBSA molecule. The aim of this work was to prepare stable, easy-to-handle structures and to design a platform for their reliable electrical characterization. The rheology measurement was used to determine the optimal amount of DBSA leading to the formation of desired structure and to investigate the dependence of the mechanical properties of the hydrogel on its composition. Afterwards, the optimization of the platform for electrical measurement was conducted. The suitability of the interdigitated electrode system was studied together with the optimal electrode material. The platform was modified to prevent extensive evaporation of the dispersion medium from the hydrogel and to achieve system equilibrium. The appropriateness of the proposed platform was tested by long-term measurement of the I-V characteristics of the studied hydrogel.
|
|
|
Příprava a studium optoelektrických vlastností tenkých vrstev pro organickou fotoniku
Nagyová, Veronika ; Hubálek, Jaromír (oponent) ; Weiter, Martin (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na charakterizaci vlastností organických materiálů pro solární články. V teoretické části je rešerše na téma organické solární články, je zde popsán mechanismus přeměny sluneční energie, faktory ovlivňující účinnost fotovoltaické přeměny a materiály používané pro přípravu organických solárních článků. Praktická část zahrnuje přípravu solárních článků a charakterizaci optických a elektrických vlastností studovaných materiálů v tenkých vrstvách i roztocích. Používány byly konjugované polymery a deriváty fullerenů.
|
|
|
Studium vztahu mezi strukturou a vlastnostmi derivátů diketopyrolopyrolů
Vrchotová, Jana ; Přikryl, Radek (oponent) ; Weiter, Martin (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na studium nových perspektivních organických molekulárních materiálů. Součástí práce je teoretická část, která je zaměřena na možnosti využití organických materiálů v optických a elektronických prvcích s ohledem na deriváty diketopyrolopyrolu. Cílem experimentální práce byla příprava roztoků, tenkých vrstev a prototypů tenkovrstvých elektronických prvků z vybraných derivátů diketopyrolopyrolu a jejich optická a elektrická charakterizace. Získané výsledky jsou vyhodnoceny z hlediska potenciální aplikace v organické elektronice.
|
|
|
Optoelektronické vlastnosti organických polovodičů
Navrátil, Jiří ; Boušek, Jaroslav (oponent) ; Kratochvílová, Irena (oponent) ; Weiter, Martin (vedoucí práce)
Hlavním cílem této práce je studium a charakterizace optických a optoelektronických vlastností organických polovodičových materiálů. V úvodu této práce je ukázán rostoucí zájem o tyto materiály a jejich praktické využití. V teoretické části je prezentován současný stav poznání studované problematiky se zaměřením na optické jevy a transport nosičů náboje v organických polovodičích, fotochromní jevy v molekulárním reversibilním spínači a přenos náboje v biopolymerní matrici DNA. Experimentální část, která je tvořena vybranými publikovanými pracemi autora, zahrnuje studium transportu náboje, fotochromního reversibilního spínání a vlivu dopantu na transport v pi-konjugovaném organickém polymerním systému. K charakterizaci organických polovodičů bylo využito vodivostních a fotovodivostních technik a měření optických charakteristik doplňující samotná elektrická měření.
|
host ::
RSS.