|
|
Viscoelastic properties of ferrofluid - Study of normal stresses differences
Šustková, Hana
Od roku 1960 je známa ferrokapalina, koloidní kapalina tvořená ferro- či ferrimagnetickými nanočásticemi rozptýlenými v základové kapalině. Základová kapalina bývá nejčastěji na bázi vody, oleje nebo organických rozpouštědel. Každá nanočástice s rozměry kolem 10-20 nm bývá pokryta ochrannou vrstvou proti shlukování částic. Ferrokapalina obvykle nezůstává zmagnetována po vypnutí vnějšího magnetického pole, proto se řadí spíše mezi superparamagnetika. Tato práce studuje viskoelastické vlastnost vybrané ferrokapaliny APG513a - vlastností v ustáleném stavu a dynamickém režimu v porovnání se standartní kapalinou (základová kapalina a pod.) a MR kapalinou. K provedení experimentu byla navržena a zkonstruována magnetická cela pro použitý reometr, celý systém byl zkalibrován a byly provedeny experimenty s ferrokapalinou, MR kapalinou a referenční kapalinou. Práce se nejvíce zaměřuje na problematiku rozdílů normálových napětí (N1, N2) ve ferrokapalině, které doposud na této kapalině studovány nebyly. Dle odvozeného modelu pro použitou měřicí geometrii lze očekávat, že jsou průběhy N1 a N2 silně závislé na magnetickém poli; tyto vlastnosti byly také experimentálně ověřeny. Jedná se tedy o první práci tohoto druhu. Rozdíl normálových napětí byl zjištěn přímo nebo nepřímo pomocí aplikace Launova pravidla. Ferrokapalina...
|
|
|
Viskoelastická deformace v geofyzikálních aplikacích
Sládková, Kateřina ; Čadek, Ondřej (vedoucí práce) ; Průša, Vít (oponent)
Práce se zabývá zapojením viskoelastického modelu do modelu pro termální konvekci formou vlastního kódu ve Fortranu 90 a zkoumáním role viskoelasticity v tomto modelu. Původně se viskoelasticita měla vyjádřit formou Maxwellova modelu, z numerických důvodů ovšem přecházíme k Oldroydově-B modelu. U tohoto modelu postupně nahrazujeme objektivní derivaci jejími jednotlivými členy a zkoumáme jejich vliv na chod konvekce - parciální derivace a advekční členy byly zcela zahrnuty, korotační členy vyžadují další numerické testování. Naše práce naznačuje, že vliv viskoelasticity na termální konvekci je znatelný. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Viskoelasticita kostí - metodika měření
Cihlář, Zdeněk ; Ďoubal, Stanislav (vedoucí práce) ; Kuchařová, Monika (oponent)
Univerzita Karlova v Praze, Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra biofyziky a fyzikální chemie Kandidát: Mgr. Zdeněk Cihlář Konzultant: Prof. RNDr. Ing. Stanislav Ďoubal, CSc. Název rigorózní práce: Viskoelasticita kostí - metodika měření Cílem práce bylo ověření metodiky měření viskoelastických parametrů lidských kostí za použití vhodné měřící aparatury, která umožňuje měřit dynamické charakteristiky. Metoda stanovení viskoelastických parametrů kosti je založena na měření deformační odezvy na deformující sílu ve tvaru obdélníkového impulsu působícího na vzorek hlavice kosti stehenní při zatěžování v ohybu a měření impulsní charakteristiky při namáhání v torzi. V případě namáhání v ohybu se tedy jedná o měření tzv. křivky toku a tlumených kmitů na základě krátkého účinku deformující síly. Vyvinutou metodikou byly měřeny přechodové a impulsní charakteristiky. Na základě těchto charakteristik byly určovány viskoelastické parametry vzorků, kterými jsou Youngův modul pružnosti, modul ve smyku a viskózní člen. Z hodnot Youngova modulu a modulu ve smyku bylo spočítáno Poissonovo číslo, které udává poměr mezi příčným zkrácením a podélným prodloužením materiálu při deformaci. Naměřené hodnoty Youngova modulu pružnosti se pohybují v intervalu od 62MPa do 670MPa. Hodnoty modulu ve smyku se pohybují...
|
|
|
Využití mezifázové reologie ke studiu biologických systémů
Kachlířová, Helena ; Kalina, Michal (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na zavedení relativně nové metody mezifázové reologie a na její optimalizaci. Optimalizace metody byla realizována na dvou typech mezifázových rozhraní, a to kapalina-kapalina za použití vzájemně nemísitelných systémů voda-chloroform a voda-toluen a na rozhraní kapalina-vzduch. Aplikovatelnost metody byla testována na reálných vzorcích v podobě povrchově aktivní látky septonex a následně na biologickém systému, konkrétně hovězím sérovém albuminu. Mezifázová rozhraní tvořená molekulami septonexu vykazovala čistě viskózní charakter, přičemž rigidita rozhraní se mírně zvyšovala až do kritické micelární koncentrace a po překročení této koncentrace se snižovala. Naproti tomu hovězí sérový albumin vytvořil na rozhraní film viskoelastického charakteru s převahou elastické složky.
|
|
|
Teplotní závislost karagenanu a hyaluronanu
Poledňáková, Halina ; Smilek, Jiří (oponent) ; Hurčíková, Andrea (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zaměřuje na teplotní závislost -karagenanu, nízkomolekulárního hyaluronanu (250–450 kDa) a vysokomolekulárního hyaluronanu (1 500–1 750 kDa) ve vodném prostředí. Pro popis změn vlastností těchto látek v závislosti na teplotě byla použita reologická metoda. Práce je orientována na charakterizaci viskoelasických vlastností prostřednictvím měření paměťového (elastického) a ztrátového (viskózního) modulu -karagenanu a hyaluronanu o různé molekulární hmotnosti a koncentraci v závislosti na teplotě (20–50 °C, případně pro -karagenan 20–80 °C). Pro zkoumání teplotních závislostí byla dále použita technika s názvem ultrazvuková spektroskopie s vysokým rozlišením (HR-US), kde byla měřena relativní ultrazvuková rychlost vybraných koncentrací -karagenanu a vysokomolekulárního hyaluronanu v závislosti na teplotě ohřevu a ochlazování (20–80 °C). Měření teplotních závislostí probíhalo pro různé frekvence otáčení senzoru reometru/frekvence ultrazvukové vlny. Znalosti o teplotní závislosti jsou důležité zejména při aplikaci zkoumaných látek v medicínských aplikacích, konkrétně při degradaci vlivem vysoké teploty. Ze získaných dat byly stanoveny teploty bodu gelace a tání karagenanu.
|
|
|
Měření a vyhodnocení elongační viskozity vybraných biomateriálů
Šustková, Hana ; Krakovský, Ivan (vedoucí práce) ; Fortelný, Ivan (oponent)
Měření a vyhodnocení elongační viskozity vybraných biomateriálů Abstrakt bakalářské práce Hana Šustková 20.5.2011 Bakalářská práce se zabývá analýzou elongační viskozity pro dané biomateriály. Jsou předsta- veny základní pojmy vztahující se k problematice měření smykové a zvláště elongační viskozity tavenin se zaměřením na reometr SER, jenž byl využit v provedeném experimentu. Pomocí reometru SER byla studována elongační viskozita vzorků BioFlexu, PA6 a jejich směsí za teplot 225 o C a 235 o C při deseti různých rychlostech Henckyho deformace od 0,1 do 10 s−1 . K experimentu byly použity obdélníkové vzorky připravené pro směsi BioFlexu a polyamidu PA6. Na základě získaných dat jsou představeny některé rysy vnitřní stavby použitého biomateriálu a jeho možného praktického využití, dále i kvalitativní změny jeho vlastností v rámci směsí. Je ukázáno, že lineární viskoelastická odezva BioFlexu leží o dva řády níže než odezva PA6 a v rozsahu uvedených teplot se nemění. Dále je ukázáno, že ve směsi s PA6 vykazuje BioFlex výrazný podíl na rozsahu lineární viskozity - i při nízké koncentraci BioFlexu v PA6 zůstává viskozita velmi nízká a prakticky totožná s čistým BioFlexem. Dále také výrazně zvyšuje pevnost materiálu při působení deformace (tzv. strain hardening), tedy pravděpodobně majoritní vliv pevnějších...
|
|
|
The motion of a fluid with pressure dependent material moduli under a surface load
Janečka, Adam ; Průša, Vít (vedoucí práce) ; Čadek, Ondřej (oponent)
V předložené práci studujeme pohyb homogenní, izotropní, nestlačitelné tekutiny s viskozitou závislou na tlaku. Pohyb je studován v nekonečné oblasti při povrchovém zatížení předepsaným tlakem na jedné z hranic oblasti. Tato takzvaná volná hranice se v důsledku zatížení deformuje a je rovněž předmětem zkoumání. Problém je po přijatelném zjednodušenní a předepsání vhodných okrajových podmínek řešen nejpve analyticky v rámci poruchového počtu, poté také řešen numericky pomocí spektrálních metod. Snahou je pozorovat rozdíly v pohybu oproti běžně používané newtonovské tekutině.
|
|
|
Identification of complex modulus using of the Hopkinson Split Pressure Bar.
Buchar, J. ; Trnka, Jan ; Řídký, R.
A split Hopkinson pressure bar procedure was used for non-parametric identificon of complex\nmodulus under conditions of non-equilibrium and axially non-uniform stress Tests were carried out with\naluminium bars and with specimens of composite materials (Low viscosity epoxy resin and Baytube multiwalled\ncarbon nanotubes) and having diameter 15 mm and length 7 mm. The influence of the nanotubes\nconcentration on the dynamic response of given composites was evaluated.
|
|
|
Mikroreologie biokoloidních systémů
Hnyluchová, Zuzana ; Omelka, Ladislav (oponent) ; Kráčalík, Milan (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Cílem předložené dizertační práce bylo důkladné studium pasivních mikroreologických technik, jakožto nových metod pro možnost charakterizace viskoelastických vlastnosti látek, které vykazují jisté výhody či možnosti poskytnou doplňkové informace k dlouhodobě využívané klasické reologii. Z široké škály pasivních metod byly během přípravy dizertační práce v praxi zavedeny a využity jednočásticová video - mikroreologie s vyhodnocením pomocí IDL softwaru, mikroreologie založená na rozptylu světla – DLS mikroreologie a FCS mikroreologie. Navíc byl také vytvořen skript v prostředí Matlabu pro jednoduché vyhodnocení viskozity vzorku z velmi malého objemu. Aplikovatelnost těchto metody byla zkoumána u nejrůznějších biokoloidních systémů jako jsou roztoky či gely kyseliny hyaluronové, ke studiu vlastností mezifázových rozhraní či studiu procesu gelace agarosových gelů. Z velké části byly výsledky porovnávány a s výsledky klasické reologie. Na základě získaných dat byla diskutována možnost využitelnosti dané metody pro konkrétní systém, či případná doporučení pro budoucí měření. Byly také nastíněny hlavní výhody či limity měřitelnosti jednotlivými technikami v porovnání s metodou klasické reologie.
|
|
|
Studium kinetiky samouspořádávacího procesu kolagenu I
Voldánová, Michaela ; Ondreáš, František (oponent) ; Jančář, Josef (vedoucí práce)
Kolagen, nejhojnější protein pojivových tkání, má v různých formách široké uplatnění díky svým rozmanitým biologickým i chemickým vlastnostem. Jednou z forem jsou kolagenové hydrogely, jež jsou považovány za velice vhodný materiál pro aplikaci v tkáňovém inženýrství, jelikož jsou schopny poskytovat biologicky rozložitelné scaffoldy, které se svými vlastnostmi shodují s živými tkáněmi. Tyto systémy nacházejí uplatnění například jako nosiče pro cílené dodávání léčiv s jejich řízeným uvolňováním, v kombinaci s buňkami je lze využít pro regeneraci a rekonstrukci tkání a orgánů. Zahříváním vodného roztoku kolagenu dochází k spontánnímu procesu samouspořádávání do různě distribuovaných fibrilárních struktur, které jsou v pozdější fázi fibrilogeneze předpokladem pro vytvoření opěrné trojrozměrné sítě, jež je základním stavebním prvkem gelu. Výsledné vlastnosti hydrogelu závisí nejen na jeho struktuře, ale také na podmínkách, při kterých dochází k procesu samouspořádávání. Hydrogely byly připraveny při teplotě 37 °C a fyziologickém pH. Studovaná strukturní proměnná byla koncentrace kolagenu. Doposud byly pro výzkum samouspořádávání využívány metody spektrometrické, které poskytují pouze informace o kinetice morfogeneze. V této práci byly pro výzkum kinetiky samouspořádavacího procesu kolagenu I využity metody reologické, které navíc přinášejí informace o viskoelastických vlastnostech vzniklého materiálu. Získaná experimentální data potvrdila dvoustupňový proces fibrilogeneze kolagenu I sestávajícího z nukleačního a růstového procesu. Reologicky se hydrogely kolagenu chovaly jako nelineární pseudoplastické látky s mezí kluzu. Byl učiněn pokus o molekulární interpretaci získaných výsledků. Za využití 2-parametrické Avramiho rovnice byla stanovena rychlost samouspořádávání pro jednotlivé koncentrace kolagenu a hodnota Avramiho exponentu určujícího tvar vznikajících útvarů. Připravené hydrogely byly rovněž vystaveny zvyšujícímu se smykovému namáhání (amplituda deformace, smyková rychlost). Při větších amplitudách docházelo k rozpadu vzniklé struktury hydrogelu, přičemž byla zachována schopnost částečné regenerace struktury.
|
host ::
RSS.