|
|
Structure and magnetic interactions in nanomaterials with application potential
Pacáková, Barbara ; Kalbáčová Vejpravová, Jana (vedoucí práce) ; Jirásková, Yvona (oponent) ; Svoboda, Pavel (oponent)
Disertační práce je zaměřena na fyziku magnetických nanočástic, zabývá se prob- lematikou řešení magnetických struktur, vnitřního uspořádání částice a vlivu mezičásticových interakcí a struktury částic na magnetickou odezvu nanočásticových systémů. Práce rovněž okrajově řeší makroskopické uspořádání nanočástic a jejich vliv na usporádané nanočásticové systémy. Práce přináší několik unikátních výsledků a řešení, jako například popis magnetické struktury ε-Fe2O3, metodiku pro detekci a analýzu zbytkového magnetického katalyzátoru v uhlíkovch nanotubách a rovněž řeší roli upořádání nanočástic na vlastnosti grafenu transferovaného na substrátech dekorovaných nanočásticemi. 1
|
|
|
Toxicita nanomateriálů vůči vodním korýšům
Novotná, Kateřina ; Kočí, Vladimír (vedoucí práce) ; Cajthaml, Tomáš (oponent)
Souhrn Nanomateriály jsou v poslední době díky svým specifickým vlastnostem hojně využívány pro různé aplikace, stávají se součástí mnoha produktů a jejich výroba stále roste. Zvyšuje se tak i pravděpodobnost jejich výskytu v prostředí a tedy i možného kontaktu s mnoha organismy, je proto žádoucí provádět testy prověřující možné negativní působení nanočástic. Jejich chování je však často ovlivněno okolními faktory a navíc množství různých druhů nanomateriálů s odlišnými vlastnostmi je velké. V této práci jsou shrnuty základní poznatky o nanomateriálech a jejich možné toxicitě. Pozornost je věnována hlavně výsledkům studií prováděných na vodním korýši Daphnia magna. V experimentální části jsou pak na tomto druhu testovány účinky nanoformy nulvalentního železa, které se používá pro odstraňování škodlivých látek a je tedy cíleně aplikováno přímo do prostředí. Byly testovány koncentrace 0,1 g·l-1 , 0,5 g·l-1 , 1 g·l-1 a 2,5 g·l-1 dvou produktů lišících se typem stabilizace částic. Pro NANOFER 25S (se speciální povrchovou modifikací) nebylo možné stanovit hodnotu EC50, protože při testovaných koncentracích dosáhla imobilizace nejvýše 30 %. Pro NANOFER 25 (bez této povrchové modifikace) činí hodnota EC50 0,94 g·l-1 . Tyto výsledky potvrzují, že je potřebné každý nanomateriál posuzovat samostatně, a tato...
|
|
|
Theoretical Investigation of Low-dimensional Magnetic Materials
Li, Shuo ; Grajciar, Lukáš (vedoucí práce) ; Frauenheim, Thomas (oponent) ; Jelínek, Pavel (oponent)
Nízkorozměrné struktury, jako například grafen, dvourozměrné chalkogenidy tranzitních kovů či jednorozměrná vlákna chalkogenidů, jsou atraktivní pro jejich potenciální aplikace ve spintronice a valleytronice a to právě kvůli vlastnostem vyplývajícím z nízkorozměrné struktury. Novékoncepce v elektronice a spintronice se opírají o využití jednorozměrných (1D) a dvourozměrných (2D) struktur. Většina 1D a 2D struktur není magnetická, což představuje významnou překážku k přímočarým aplikacím ve spintronice. Je proto pochopitelné, že objevování nových nízkorozměrných magnetických struktur je velkou výzvou současné materiální chemie a fyziky. Velkou výzvou je rovněž valleytronika, která přináší nové možnosti ukládáníinformací. Předmětem předkládané práce je teoretické studium magnetických a elektronických vlastnostínízkodimenzionálních struktur. Geometrické, elektronickéa magnetickévlastnosti několika tříd 2D a 1D materiálů byly zkoumány pomocímetod funkcionálu hustoty (DFT). V práci je popsána řada nových materiálů s širokou škálou magnetických vlastností a ukazuje na možné způsoby jejich budoucího využití. Mez popisované materiály patří 2D MXeny, 1D nanovlákna tetrasulfidu vanadu a 2D nesymetricky substituované(Janus) dichalkogenidy, které všechny vykazují parametry požadované k aplikacím ve...
|
|
|
Enzymem aktivovatelné polymerní sondy pro fluorescenčně navigovanou chirurgii pevných nádorů
Horáková, Lenka ; Etrych, Tomáš (vedoucí práce) ; Kaňa, Martin (oponent)
Tato práce je zaměřena na syntézu vysokomolekulárních hydrofilních polymerních konjugátů s fluorofory pro vizualizaci pevných nádorů. Přáním do budoucna využití pro navigovanou endoskopickou chirurgii, kde by po i.v. podání mohly tyto polymerní sondy pomoci fluorescenčně označit hranice nádorové tkáně. Polymerní nosiče by měly zajistit prodlouženou cirkulaci sondy v těle a dopravu fluorescenční značky do požadovaného místa. rámci této práce byly syntetizovány a testovány polymerní sondy tvořené kopolymery na bázi připravenými radikálovou kopolymerizací a fluorescenční značkou cyanin7 ). Značka byla navázána na nosič enzymově degradovatelnou spojkou, konkrétněji Gly-Phe-Leu-Gly Val-Cit- těchto polymerních konjugátů byla studována enzymová hydrolýza pomocí kathepsinu B. Následně byly připravené konjugá hypofaryngální nádorové buněčné linii FaDu, ve které byla pomocí fluorescenční konfokální mikroskopie ověřena jejich internalizace do buněk a akumulace v buněčných kompartmentech. Klíčová slova: nanomateriály polymerní
|
|
|
Vývoj a příprava antimikrobiálních nanostrukturních biomateriálů
Drabíková, Nela ; Skoumalová, Petra (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá optimalizací přípravy kombinovaných nanostrukturních antimikrobiálních biomateriálů a jejich charakterizací. V teoretické části byla vypracována rešerše zaměřená na materiály používané k přípravě nanočástic a nanovláken, dále na postupy přípravy těchto nanomateriálů. Dále byly popsány využívané antimikrobiální látky – kurkumin a ampicilin, a princip stanovení bezpečnosti všech používaných materiálů.V praktické části je zpracován optimalizační proces přípravy nanočástic i nanovláken a následně také vlastních kombinovaných materiálů. Dále byla testována bezpečnost připravených materiálů a antimikrobiálních látek na buněčné linii HaCaT , kvůli jejich potenciálnímu využití v kosmetickém a farmaceutickém průmyslu. Velká část práce je věnována testování očekávaných antimikrobiálních účinků připravených kombinovaných materiálů s použitím několika mikroorganismů z řad grampozitivních i gramnegativních bakterií a kvasinek. Dále byla sledována rychlost uvolňování aktivních látek z připravených biomateriálů do modelového prostředí pomocí spektrofotometru. Pomocí kapalinové chromatografie bylo detekováno také množství ampicilinu uvolněného z připravených biomateriálů.
|
|
|
Automatizace experimentální sestavy pro optickou spektroskopii
Hrabina, Jakub ; Gallina, Pavel (oponent) ; Dvořák, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá vývojem a popisem aplikace, která umožnila plnou automatizaci experimentální sestavy pro spektrální mapování s využitím konfokální optické mikroskopie. Je zde prezentována komunikace se všemi jednotlivými zařízeními a vysvětlen princip sběru dat ze zkoumaného vzorku a jejich následné matematické zpracování. Výstupem z této aplikace je pak vizualizace 2D spektrálních map hodnotících intenzitu a pozici spektrálních píku s možností exportování uživatelsky zajímavých bodových spekter. Mimoto, práce dále popisuje rešeršní studii optické konfokální spektroskopie s aplikacemi do nanofotoniky. Navíc funkčnost celé aplikace je demonstrována na spektrální odezvě 2D metapovrchu, který funguje jako Bayerova maska.
|
|
|
Toxicita nulamocného nanoželeza a jeho osud v životním prostředí
Semerád, Jaroslav
Elementární nanoželezo označované jako nulamocné nanoželezo (nanoscale zerovalent iron - nZVI) patří dnes již k běžně používaným materiálům v sanační praxi. Přestože celosvětové aplikace ukazují jeho vysokou efektivitu při degradaci a imobilizaci různých organických i anorganických polutantů, potenciálně negativní vliv nZVI na exponované organismy nebyl doposud dostatečně prozkoumán. Pro zhodnocení environmentálního rizika spojeného s aplikací tohoto materiálu je nutné především porozumět mechanismům jeho toxicity a celkovému vlivu na rezidentní mikrobiální společenstva. Tato práce se věnuje sumarizaci dosavadních znalostí o toxicitě nZVI a vývoji nových testů pro in vitro srovnávání akutní toxicity nově vyvíjených derivátů tohoto materiálu. Dále je v rámci této práce hodnoceno i riziko těchto materiálů spojené s vývojem toxicity v průběhu času - stárnutí nZVI. V poslední části je sledován a hodnocen vliv různých modifikací nZVI na mikrobiální společenstva v reálně kontaminované půdě s uměle vytvořenými mikrokosmy. Zároveň je v této části dále hodnocen potenciál materiálů na bázi nZVI pro využití v kombinaci s biostimulačním krokem při nanobioremediacích.
|
|
|
Flexibilní generátory elektrické energie
Tesařová, Tereza ; Holcman, Vladimír (oponent) ; Tofel, Pavel (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá výzkumem flexibilních materiálů k produkci elektřiny za předchozí elektrizace pomocí vytipovaných nábojových budičů blízkého okolí, ve kterém se flexibilní generátory momentálně nachází, čímž dochází k přeměnám energie z jedné na druhou, aniž bychom potřebovali dodávat umělé napájení ze sítě či jiného příslušenství. V reálné aplikaci se počítá se zdroji přirozeně se vyskytujícími, bez nutnosti řídit jejich stavový moment, který se reguluje právě specifickou dochvilností daného prostředí, v závislosti na charakteru aktuální dynamiky jevů vybraného působiště. Výsledný nábojový dipól se odvíjí od mechanismu zelektrování přítomnými vnějšími faktory, jejichž četnost a intenzita nejsou předem stanoveny, pouze statisticky předvídatelné, ale ne zaručeny. Proto se řadí mezi oblast tzv. energy harvesting, jejíž koncept vývoje generátorů energie alternativního původu postupně nahrazuje v přijatelné míře běžně užívané a zatěžující prostředky získávání elektrické energie – alespoň tam, kde je to místně uskutečnitelné a více než komfortní a vhodné.
|
|
|
Mass production of hydrogenated ZnO nanorods
Chang, Yu-Ying ; Remeš, Zdeněk ; Míčová, J.
We have developed an inexpensive and efficient technology of hydrothermal growth of ZnO nanorods from zinc nitrate hexahydrate (Zn(NO3)2·6H2O), as a precursor and hexamethylenetetramine (HMTA) (C6H12N4), as a surfactant followed by plasma hydrogenation in a novel inductively coupled plasma (ICP) quartz reactor and equipped with the rotary sample holder to stir powder during plasma treatment. We have optimized the photoluminescence spectroscopy for measuring optical scattering samples with the high sensitivity, precise sample positioning and very low influence of the scattered excitation light. Here we present the latest results on the enhancement of the UV photoluminescence of the ZnO nanorods after plasma hydrogenation. The exciton-related photoluminescence has been significantly enhanced whereas the deep defect related yellow photoluminescence has been significantly decreased.\n
|
|
|
The photoluminescence and optical absorptance of plasma hydrogenated nanocrystalline ZnO thin films
Remeš, Zdeněk ; Chang, Yu-Ying ; Stuchlík, Jiří ; Mičová, J.
We have developed the technology of the deposition of the nominally undoped ZnO nanocrystalline thin films by DC reactive magnetron sputtering of Zn target in the gas mixture of argon and oxygen plasma. We have optimized the photoluminescence spectroscopy for measuring optically scattering thin layers with the high sensitivity, precise sample positioning and very low influence of the scattered excitation light. Here we present the latest results on the enhancement of the photoluminescence of the nanocrystalline ZnO thin films after plasma hydrogenation. The photoluminescence in near UV region has been enhanced whereas the deep defect related photoluminescence has been significantly decreased. We found good room temperature stability of the plasma hydrogenated ZnO nanocrystals in air, but fast degradation at elevated temperature\n
|
host ::
RSS.