|
|
Microrheology of Biocolloids
Hnyluchová, Zuzana ; Omelka, Ladislav (referee) ; Kráčalík, Milan (referee) ; Pekař, Miloslav (advisor)
The main aim of the doctoral thesis was study of passive microrheological techniques as advanced methods for characterisation of viscoelastic properties of soft material. These techniques are able to provide certain advantaged or additional information on classical rheology. Several techniques from the wide range of passive microrheological group such as one particle video – microrhelogy with IDL data procesing, microrheology based on light scattering – DLS or FCS microrheology have been applied in practice during my PhD studies. New Matlab script has been also invented to simply obtain information about viscosity of low volume samples. Aplicability of techniques were studied on several various bicolloids such as solutions or gels of hyaluronic acid, on study of properties at the interfaces or on gelation proces studies of agarose. Obtained data were compared classical rheology results. Suitability of each technique for investigated systems or appropriate reccomendations for further measurements were didcussed based on obtained data. Main advantages and limites of passive microrheology techniques were also described in comparison wih classical rheology method.
|
|
|
Utilization of advanced rheological techniques for the study of biological systems
Krňávková, Šárka ; Kráčalík, Milan (referee) ; Smilek, Jiří (advisor)
A new method for determining viscoelastic properties on the interfacial interface called interfacial rheology was intoduced and investigated. Measured data were compared with data from tanziometer for model system of surfactant. Three concentration renge of surfactant, namely SDS (anionic), TTAB (cationic) and Tween (nonionic), were measured. From the measured data the influence of structure, critical micellar concentration and charge on the viscoelastic properties of the interfacial interface was determined. Furthermore, this new method was used for biological systems and specifically for biofilms of two bacterial strains. First, the viscoelastic properties of biofilms on the agar were determined, and the viscoelastic properties dependence on temperature
|
|
|
Computational simulation of vibrations of rubber damper
Krupa, Lukáš ; Návrat, Tomáš (referee) ; Burša, Jiří (advisor)
This thesis deals with computational modelling of rubber damper using Finite element method (FEM). This thesis includes experimental measurement of material properties of rubber subjected to static and dynamic loading and their implementation into viscoelastic and hyperelastic material models with respect to given task. Dependance of dynamic stiffness on loading frequency obtained from the simulation is validated with experimental measurement. In the end the difference between results is investigated and possible causes of that are introduced.
|
|
|
The effect of viscoelasticity and operating conditions on friction of compliant contacts
Quinn, Cheney ; Daniel, Matej (referee) ; Nečas, David (advisor)
Poddajné kontakty obsahující polymerní nebo pryžové členy lze nalézt v technických i biologických aplikacích. I přes vývoj v této oblasti existují efekty, které ovlivňují tribologické aspekty těchto kontaktů, a je třeba je dále zkoumat. Tato práce se zabývá vlivy kinematických podmínek, konfigurace, viskoelasticity a viskozity maziva na tření v mazaných poddajných kontaktech. Výsledky byly použity k vývoji numerického modelu pro predikci kapalinového tření v poddajných kontaktech. K objasnění chování poddajných kontaktů bylo použito zařízení Mini Traction Machine (MTM) v konfiguraci ball-on-disc, což umožnilo zkoumání zmíněných vlivů. Z poznatků z technické oblasti bylo zjištěno, že viskoelasticita se projevuje ve všech konfiguracích, tedy soft-on-hard, hard-on-soft a soft-on-soft, a její efekt je nejvýznamnější v konfiguracích s poddajným diskem. Data dále ukazují, že poměr skluzu a valení má vliv na valivé tření což je v rozporu se současnou literaturou. Výsledky z biologické oblasti naznačují, že za určitých podmínek lze nahradit nativní kapalinu jednoduchým mazivem. Tyto poznatky mohou posloužit jako odrazový můstek pro další studie zabývající se poddajnými kontakty.
|
|
|
Design of manufacturing technology for plastic hung
Popelka, Jan ; Kebrle, Ondřej (referee) ; Kandus, Bohumil (advisor)
The aim of my graduation theses is to work up the literature search of polymer processing. To give a short summary of their structure, characteristic and fabrication technique. Then to make a structural design of injection mold for producing the scheduled aim and motivate this design with requisite calculation for construction of the tool, a choice of injection machine and rundown of injection cycle. At the end of my work is this aim economically reviewed and compared with alternative form of structural design.
|
|
|
Morphogenesis and Viscoelastic Properties of Dimethacrylate Networks
Bystřický, Zdeněk ; Lehocký, Marián (referee) ; Bradna, Pavel (referee) ; Jančář, Josef (advisor)
Tato dizertační práce se zabývá studiem morfogeneze dimethakrylátových sítí. V práci byly využity zjednodušené systémy založené na monomerech, které bývají typicky využívány jako složky matric pryskyřičných kompozitních materiálů využívaných v oblasti záchovné stomatologie. Kinetika a mechanismy formování polymerních sítí byly studovány především s ohledem na strukturu jednotlivých monomerů, jejich vzájemný molární poměr a koncentraci iniciačního systému využitého pro radikálovou polymeraci. Vypočtené profily konverze funkčních skupin a reakčních rychlostí byly využity jako základ pro pochopení a interpretaci mechanismů morfogeneze sítí a porovnání se známými modely. Dále byla studována kinetika termické degradace, která je s morfologií vytvrzených sítí přímo spjata. V rámci takto charakterizovaných systémů byla stanovena teplotní závislost dynamického modulu a byl popsán vztah mezi supra-molekulární strukturou dimethakrylátových sítí a jejich viskoelastickou odezvou v daném teplotním rozmezí. Kinetika polymerace byla studována pomocí diferenční kompenzační foto-kalorimetrie (DPC) a infračervené spektroskopie (FTIR). Proces termické degradace byl analyzován pomocí termo-gravimetrické analýzy (TGA). Viskoelastické parametry byly charakterizovány pomocí dynamicko-mechanické analýzy (DMA). Reaktivita jednotlivých systémů je přímo odvozena od molekulární struktury monomerů, která ovlivňuje mobilitu reagujících složek v průběhu polymerace. Kinetika polymerace je řízena především difúzí, přičemž její rychlost je dána tuhostí monomerní páteře, koncentrací funkčních skupin a vlivem fyzikálních interakcí. Omezená mobilita rostoucích řetězců, postranních funkčních skupin i samotných monomerů vede k monomolekulární terminaci makro-radikálů a omezení stupně konverze funkčních skupin. Vzhledem k tomu, že k zásadnímu omezení mobility dochází již v počáteční fázi polymerace, tj. v bodu gelace, je případná termodynamická nestabilita vedoucí k fázové separaci polymerujícího systému potlačena a proces kopolymerace je ve své podstatě náhodný. To bylo prokázáno i prostřednictvím identifikace jedné teploty skelného přechodu u charakterizovaných kopolymerů. Heterogenní charakter morfogeneze je spjat s rozdílnou reaktivitou postranních funkčních skupin. V počátečních fázích polymerace dochází k propagaci reakcí postranní funkční skupiny s radikálem na stejném rostoucím řetězci, což vede ke vzniku tzv. primárního cyklu. Pravděpodobnost cyklizace souvisí především s flexibilitou monomerní páteře. Heterogenita polymerace je charakterizována vznikem vnitřně zesítěných struktur, tzv. mikrogelů, a jejich následným spojováním. Tuhost monomeru naopak přispívá k vyšší efektivitě zesítění a více homogenní morfologii vytvrzené sítě. Heterogenita dimethakrylátových sítí se odráží v mechanismu termické degradace, přičemž přítomnost strukturně odlišných domén vede k rozkladu ve dvou krocích. Průběh soufázového modulu a teplota skelného přechodu korelují s tuhostí polymerních sítí, efektivitou zesítění a přítomností fyzikálních interakcí, které vyztužují strukturu sítě nad rámec kovalentního zesítění. Heterogenní morfologie sítí se projevuje rozšiřováním spektra relaxačních časů. Experimentální data jsou v kvalitativní shodě s existujícími numerickými modely popisujícími kinetiku radikálové polymerace multifunkčních monomerů.
|
|
|
Influence of strain rate on stress-strain dependencies of aortic tissues
Slažanský, Martin ; Fuis, Vladimír (referee) ; Burša, Jiří (advisor)
The thesis deals with the influence of strain rate on stress-strain dependencies of aortic tissues to estimate the error of hyperelastic models, which are neglecting the viscoelastic effects that are typical for soft biological tissues. It was found by the experiment and the subsequent evaluation that in the range of the strain rate from 0,167 to 5,000 mm/s the influence of strain rate on stress-strain dependencies is negligible. The deviation by transition from experimental data to a constitutive model was significantly larger than the deviation between the data sets varying at different strain rates, which means that the use of stress-strain curves varying at different strain rates in given range of the strain rate has no effect on the resulting model. The best of analysis models that were examined in this thesis appears to be the Yeoh hyperelastic model using the FEM.
|
|
|
Microrheology in systems of polymeric colloids
Bjalončíková, Petra ; Sedláček, Petr (referee) ; Venerová, Tereza (advisor)
My bachelor’s thesis was aimed to deal with evaluation of microrheology method in the research of polymer colloids. Used polymers were poly(sodium 4-styrenesulfonate) and sodium carboxymethyl celullose. For measuring of microrheology were used particles with different radius (1 m and 4 m). The results obtained with passive microrheology were compared with results obtained with clasical rheology. It was found, that both substances have viscous charakter. The values of polymer viscosity were similar for dilute solutions in both methods, but for concentrated solutions deviations were found. The reason are polymer nets, which do not allow sufficient movement of particles in concentrated solutions.
|
|
|
Rheological properties of silicone gels for scar treatment
Khorsand, Ghazal ; Šnejdrová, Eva (advisor) ; Paraskevopoulos, Georgios (referee)
Charles University, Faculty of Pharmacy in Hradci Králové Department of Pharmaceutical Technology Supervisor: PharmDr. Eva Šnejdrová, Ph.D. Student: Ghazal Khorsand Title thesis: Rheological properties of silicone gels for scar treatment The thesis is focused on testing of the flow and viscoelastic properties of the scar treatment silicone-based gels, either commercially available or newly formulated gels under development. The theoretical part deals with the scar formation, silicone in scar treatment, and characterization of the gels. In the experimental part, rotational and oscillation tests were performed using a rotational rheometer. The obtained flow curves were fitted by Newton or Power law models. The shear viscosity, coefficient of consistency, and index of flow behaviour were used for gel characterization and comparison. The highest viscosity revealed in the ScarEsthetique cream, followed by RejuvaSil gel. Surprisingly, the Stratamed scar gel and Scar gel Dr. Max showed the lowest viscosity, even lower than the formulations at the development stage. Despite the name "gel", they behave as Newtonian fluids. The elastic modulus G', viscous modulus G'', and complex modulus G*, phase angle , the gel point, and linear viscoelastic region LVER were selected to describe the viscoelastic behaviour...
|
|
|
Modelling of viscoelastic materials with temperature dependence
Miloš, Vojtěch ; Hron, Jaroslav (advisor) ; Tůma, Karel (referee)
Materials such as asphalt, polymers or the Earth's crust tend to behave in a way that can be described neither with a model of viscous fluid, nor a model from solid mechanics. There are indeed models capable of capturing these so called viscoelastic phenomena far better, but they are based on the presumption of constant temperature. In many cases, e.g. in the glass industry or in geophysics, the properties of a viscoelastic material strongly depend on temperature. That is why it is precisely these changes that need to be described. There are viscoelastic models used in practice that take into account the material parameters' dependence on temperature, however, they do not consider the viscoelastic nature of the material when describing the temperature evolution. The objective of this thesis is to derive thermodynamically consistent viscoelastic models with temperature dependent parameters and the appropriate evolution equation for temperature, implementation of the models and computing simple test simulations. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
guest ::
