|
|
Structure and Properties of Collagen/HAP Nanocomposite Networks
Kopuletá, Ema ; Lehocký,, Marián (oponent) ; Amler,, Evžen (oponent) ; Jančář, Josef (vedoucí práce)
Polymer-based materials are some of the most promising materials for tissue engineering and controlled drug delivery. Collagen, as one of the most abundant proteins to be found in mammals, is especially interesting due to its tunable properties and excellent host reactions. This thesis is focused on the self-assembly and the mechanical properties of collagen in solution, its kinetics and general principles controlling the process. The effect of hydroxyapatite nanoparticles on the collagen self-assembly and mechanical properties is also investigated. Possible mechanisms of collagen/hydroxyapatite interactions are elucidated along with the description of structure evolution and properties at various structural levels. The shear rate dependences and viscoelastic behavior of collagen I and its nanocomposites with hydroxyapatite (HAP) were measured and interpreted molecularly. The structure of collagen I scaffolds was studied and the effect of HAP and cross-linking was determined. Finally, the results were discussed in terms of the applicability of collagen/hydroxyapatite nanocomposites in scaffolds for bone tissue regeneration.
|
|
|
Vlastnosti lakových kompozitních materiálů plněných mikro- a nanočásticemi
Novák, Petr ; Frk, Martin (oponent) ; Rozsívalová, Zdenka (vedoucí práce)
Předložená práce řeší problematiku přípravy zkušebních lakových vzorků plněných mikročásticemi slídy, nebo nanočásticemi oxidu křemičitého (SiO2). Sleduje vliv klimatických podmínek a plniva na elektrické vlastnosti kompozitních materiálů. Elektrické vlastnosti kompozitních materiálů jsou měřeny metodou dielektrické relaxační spektroskopie. Zkušební vzorky jsou tvořeny epoxidovou pryskyřicí TSA 220S a polyesterovou pryskyřicí DOLPHON XL 2102. Laky jsou modifikovány různým hmotnostním procentem nanočástic oxidu křemičitého, nebo mikromleté slídy. Výsledkem práce jsou kmitočtové závislosti složek komplexní permitivity kompozitního materiálu a jejich vyhodnocení.
|
|
|
Jílové minerály jako plniva polymerních materiálů
Zaťko, Petr ; Sluková, Michaela (oponent) ; Krmíček, Lukáš (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá využitím jílových minerálů jako plniv do polymerních materiálů a jejich výslednými nanokompozity na bázi polymer/jíl. V práci je rozebrán jak úvod do struktury polymerů a jílových minerálů, tak problematika aplikace jílových minerálů v polymerních materiálech. Praktická část bakalářské práce se zabývá zkoušením difuzivity CO2 skrz fólie, které byly vyrobeny z recyklovaného polyvinylbutyralu s plnivy Nanofil®5, Dellite® 67 a Cloisite® 93A a jejich srovnáním s referenčními vzorky z recyklovaného PVB bez přidaného plniva a komerčními fóliemi z extrudovaného PVB.
|
|
|
Tepelné stárnutí nanokompozitů
Janíček, Martin ; Rozsívalová, Zdenka (oponent) ; Polsterová, Helena (vedoucí práce)
Předkládaná práce se zabývá studiem vlastností nanokompozitních materiálů a jejich tepelným stárnutím. V první části práce jsou teoreticky rozebrány některé ze základních pojmů souvisejících s nanokompozitními materiály. Rovněž jsou zde stručně nastíněny metody výroby těchto materiálů. Nejdůležitější je však přiblížení jednotlivých vlastností, přičemž větší pozornost je věnována vlastnostem elektrickým. Praktická část se zabývá tepelným stárnutím vzorků nanokompozitního materiálu plněného nanočásticemi Al2O3. Sledován byl vliv doby stárnutí na hodnoty vnitřní rezistivity, ztrátového činitele a relativní permitivity.
|
|
|
Odstraňování organických barviv z vody pomocí polyakrylamidových hydrogelových nanokompozitů
Špalová, Anna ; Klusoň, Petr (vedoucí práce) ; Krystyník, Pavel (oponent)
Celosvětově vzrůstá problém s dostupností vodních zdrojů a jejich znečištěním. Hydrogely na bázi zesíťovaných polymerů patří mezi moderní typy adsorbentů při čištění odpadních vod pro jejich snadné použití a vysokou účinnost. Afinitu polutantu k danému hydrogelu je možno modifikovat přídavkem vhodné komponenty do struktury hydrogelu. Vzniklý hydrogelový nanokompozit pak může vykazovat vyšší adsorpční kapacitu nebo specifickou selektivitu apod. V práci byla studována schopnost polyakrylamidových hydrogelových nanokompozitů odstraňovat z vody organická barviva. Byly syntetizovány kompozity s obsahem grafenu, kaolinu a laponitu o různém složení (různé poměry monomeru/vody a monomeru/aditiva). U připravených vzorků a jejich nanokompozitů byly změřeny jejich fyzikálně chemické vlastnosti. Bylo zjištěno, že nanokompozity pojmou méně vody než čisté polyakrylamidové hydrogely. Přidání aditiva vede v případě grafenu ke snížení pevnosti nanokompozitu, v případě kaolinu se pevnost prakticky nemění, zatímco v případě laponitu vede ke zvýšení jeho pevnosti. Kompresibilitní modul naměřený u vzorků se pohyboval v rozmezí 10-200 kPa. U nanokompozitů byly testovány jejich adsorpční schopnosti pro šestici modelových aniontových či kationtových organických barviv. Testy ukázaly, že mechanismus adsorpce funguje na...
|
|
|
Antimikrobiální vlastnosti fotopolymerních 3D tištětných nanokompozitů
Matonohová, Zuzana ; Sevriugina, Veronika (oponent) ; Lepcio, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá přípravou a charakterizací nanokompozitů vhodných pro 3D tisk metodou maskovací stereolitografie (MSLA) a důrazem na antimikrobiální vlastnosti připravených nanokompozitů. Teoretická část práce je věnovaná rešerši o aditivní výrobě a 3D tisku, materiálech vhodných pro 3D tisk metodou MSLA a nanokompozitech. Experimentální část práce se pak zabývá přípravou jednotlivých kompozitů obsahující nanočástice (ZnO, AZO, TiO2 a uhlíkové nanotrubičky) a jejich následným testováním. Tisknutelnost materiálu byla sledována pomocí tvorby Jacobsonových pracovních křivek a diferenční kompenzační fotokalorimetrie (foto-DSC), následně byla hodnocena struktura kompozitu pomocí infračervené spektroskopie sFourierovou transformací (FTIR) a termogravimetrické analýzy (TGA), mechanické vlastnosti pak byly sledovány dynamicko-mechanickou analýzou (DMA) a tahovými zkouškami. Stěžejním bodem této práce pak byly antimikrobiální testy, které byly provedeny jak vytištěných vzorcích kompozitu, tak na samotných nanočásticích.
|
|
|
Organic-inorganic polymers - synthesis and characterization of hybrid polymers and nanocomposites
Depa, Katarzyna ; Strachota, Adam (vedoucí práce) ; Matějka, Libor (oponent) ; Sedláček, Jan (oponent)
V první části této práce byly syntetizovány termo-citlivé hydrogely na bázi poly(N- isopropylakrylamid)u (PNIPAm), které byly vyztuženy nanočásticemi siliky, resp. alternativními nebo přídavnými fázemi plniva. Byly připraveny porézní hydrogely PNIPAm plněné nano-SiO2, které vykazovaly zvýšenou silovou odezvu (až 100 g) na změny teploty. Tohoto výsledku bylo dosaženo několikanásobným zvýšením tloušťky stěn pórů, cestou snížení obsahu rozpouštědla (sloužícího jako porogen) při syntéze. Obdobná optimalizace silové odezvy byla provedena také pro analogické gely vyztužené nano-TiO2, ve kterých byl ovšem účinek nanoplniva slabší. Částečná interkalace amylopektinového škrobu do divinyl-síťovaných neporézních i porézních gelů PNIPAm několikanásobně zlepšila jejich roztažnost. V případě neporézních gelů bohatých na škrob bylo dosaženo velmi rychlého a rozsáhlého jednosměrného odbotnání v reakci na zvýšenou teplotu (znovu-nabotnání po ochlazení pak bylo mnohem pomalejší), což bylo umožněno zvláštními vlastnostmi mezifázového rozhraní škrob-PNIPAm. V neporézních gelech PNIPAm/nano-SiO2/škrob byl pozorován velmi silný synergický efekt obou plniv, siliky a škrobu, což bylo důsledkem specifického systému vodíkových můstků mezi všemi třemi fázemi v gelu. Vysoce porézní kryogely PNIPAm/nano-SiO2/škrob vykazovaly...
|
|
|
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.
|
|
|
Stabilita plazmových polymerů za různých podmínek
Matoušek, Jindřich ; Biederman, Hynek (vedoucí práce) ; Čech, Vladimír (oponent) ; Novák, Rudolf (oponent)
Název práce: Stabilita plazmových polymerů za různých podmínek Autor: Jindřich Matoušek Katedra/Ústav: Katedra makromolekalární fyziky/Univerzita Karlova v Praze Vedoucí doktorské práce: prof. RNDr. Hynek Biederman, DrSc., Katedra makromolekulární fyziky Abstrakt: Byly prováděny depozice plazmových polymerů pomocí plazmové polymerace ve směsi pracovního plynu sestávající z argonu a par monomeru. Použité výchozích monomery byly n-hexan a terthiofén. Byly též provedeny depozice nanokompozitních vrstev Sn/pp n-hexan pomocí magnetronového naprašování ve směsi pracovního plynu argonu s parami n-hexanu. Byly provedeny charakterizace tenkých vrstev pomocí metod XPS, FTIR, AFM, SEM, TEM, optické mikroskopie a elipsometrie. Byl zkoumán vliv depozičních parametrů na výsledné vlastnosti deponovaných vrstev. Bylo zkoumáno stárnutí vrstev ve vlhkém prostředí a v destilované vodě. U vybraných vrstev byly měřeny elektrické vlastnosti (voltampérové charakteristiky). Klíčová slova: plazmový polymer, nanokompozity, stárnutí.
|
|
|
Self-assembling hybrid nanomaterials
Rodzeń, Krzysztof ; Strachota, Adam (vedoucí práce) ; Svoboda, Jan (oponent) ; Matějíček, Pavel (oponent)
Byly syntetizovány a charakterizovány organicko-anorganické polymerní hybridy obsahující butyl stannoxanové dodekamerní cages (Sn_POSS) coby nanometrické stavební bloky. Sn_POSS byly užity jako lineární, sí ující a jako nenavázané (blendované) stavební jednotky. Za tímto ú elem byly Sn_POSS p ipraveny se dv mi akrylamido-, dv mi primárními nebo sekundárními amino-, resp. se dv mi dodate nými inertními skupinami, které byly p ipojeny pomocí iontov vázaných sulfonátových substituent . Sn_POSS byly zabudovány do PS-, PAOS-, PETA-, PEMA-, PHEMA-matric a do epoxidových sítí obsahujících r zn dlouhé et zce PPO. Sn_POSS vyztužuje studované matrice skrze interakce plnivo-plnivo (samouspo ádávání do nano-domén), které generují srovnateln vysoké vyztužení jako dob e známé siloxanové cages "POSS". Specifické interakce iontových vazeb Sn_POSS se vhodnými bo ními skupinami matrice rovn ž mohou zp sobit vyztužení a zárove potla it agregaci nanoplniva. Krom toho jsou nanometrické stavebni bloky Sn_POSS schopny ady chemických reakcí, jako je oligomerizace p i vysokých teplotách, disociace iontových substituent , acidolýzy vazeb Sn-butyl, a také radikálových reakcí t chto vazeb. Poslední zmín ná reakce je podstatou velmi silného antioxida ního efektu Sn_POSS v organických polymerních matricích. Vliv iontov vázaných...
|
host ::
RSS.