|
|
Activating Strategies of Managing Students' Learning Process in Chemistry
Gabriel, Štěpán ; Rusek, Martin (advisor) ; Beneš, Pavel (referee)
TITLE: Activating Strategies of Managing Students' Learning Process in Chemistry AUTHOR: Št pán Gabriel DEPARTMENT: Department of Chemistry and Chemistry Education VEDOUCÍ PRÁCE: PhDr. Martin Rusek ABSTRACT This thesis is focused on literature-search evaluation of modern methods applied in chemistry education. Firstly, the development of chemistry education from the beginnings of the Czech schooling system until present is briefly described. Further, currently the most widely discussed methods used in Science education eventually Chemistry were defined based on the analysis of scientific literature and other available electronic resources. These methods are briefly characterized; an evaluation of the possibility of their usage in teaching practice in terms of Czech schools is made not only with regards to the educational reality in schools, but also with respect to the law (Framework Educational Programmes). KEYWORDS: Chemistry teaching, modern teaching methods, constructivism, project-based learning, inquiry-based learning, STEM, STEAM
|
|
|
Pvdf —AN Ideal Candidate For Use In Nanogenerators
Pisarenko, Tatiana
In this work, the PVDF composite, also known as polyvinylidene fluoride in the formof thin nanofibres, was created. Subsequently, a single-fibre characterization was performed, whichproves its piezoelectric properties and describes its structure. Electron microscopy, atomic forcemicroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy were chosen as characterization methods. Thediscussion in this paper deals with the ability of these fibres to use PVDF as a nanogenerator.
|
|
|
Structural Analysis Of Gaas-Based Pv Cells After Ionizing Irradiation
Papež, Nikola
Morphology and structural analysis of photovoltaic cells based on GaAs before and after high dose gamma radiation of 500 kGy was investigated. Cobalt-60 emitter was used as the synthetic radioactive isotope. This radioactive form of cobalt is commonly used for space instruments and devices testing. Atomic force microscopy (AFM) was used to study the morphology and roughness differences. Cross-sectional investigation using transmission detector to thin layers observing was performed. Also, with use of sputtering system of Secondary Ion Mass Spectroscopy (SIMS) a detailed molecular and elemental information about the surface top layers was showed. Another molecular and structural changes in the top layers using two optical methods of Raman spectroscopy and spectrophotometry were also identified.
|
|
|
Characterization of PVDF material in nanoscale resolution
Pisarenko, Tatiana ; Dallaev, Rashid (referee) ; Sobola, Dinara (advisor)
Tato práce se zabývá charakterizací nanovláken na bázi polyvinylidenfluoridu. Zaměření práce je na piezoelektrické vlastnosti vlákna, které jsou studovány metodou piezoelektrické silové mikroskopie. Takto byly měřeny dva typy odlišných vzorků, které se lišily v parametrech výroby. Odlišnosti vláken v jejich fázovém složení byly také zkoumány za využití Ramanovy spektroskopie a infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací. Chemická analýza povrchu a jeho stavu proběhla pomocí rentgenové fotoelektronové spektroskopie. Různé uspořádání nanovláken spolu s jejich průřezem bylo pozorováno rastrovacím elektronovým mikroskopem za využití fokusovaného iontového svazku. Rovněž byla zkoumána smáčivost a kontaktní úhel povrchu vzorků s demineralizovanou vodou. Bylo zjištěno, že vyšší rychlost otáček válce během procesu elektrostatického zvlákňování má velmi významný vliv na jejich uspořádání a tím i na parametry ovlivňující tvorbu piezoelektrického jevu a dalších materiálových vlastností.
|
|
|
An analysis of the influence of geometric variability of total hip endoprosthesis shank on stress-strain states in the hip joint
Zýbal, Jan ; Chamrad, Jakub (referee) ; Marcián, Petr (advisor)
This master's thesis deals with stress-strain analysis of hip joint after total hip replacement. These stress-strain states are compared between four variable stems. A research study of available literature is presented with the focus on finite element analysis of hip joints. Basics of hip's joint anatomy is described along with total endoprostheses' variants and properties. Computational modeling was chosen as a solution method using finite element analysis. The solution was executed using ANSYS software. For each stem there was created a computational model which consists of several submodels such as model of geometry, material, contacts and loading. The assesed variables were total hip displacement, contact pressure between the head and liner, stress on each stem and strain on femur. The evaluation of femur's bone tissue was accomplished on basis of Frost's mechanostat in seven Gruen zones.
|
|
|
Short Crack Growth in Materials for High Temperature Applications
Mazánová, Veronika ; Obrtlík, Karel (referee) ; Krupp, habil Ulrich (referee) ; Polák, Jaroslav (advisor)
Pokročilá vysoce legovaná austenitická nerezová ocel Sanicro 25 s Fe-Ni-Cr matricí byla studována za podmínek nízkocyklové únavy za pokojové a vysoké teploty 700 °C. Široká škála moderních experimentálních technik byla použita ke studiu vzájemně souvisejících efektů chemického složení slitiny, mikrostrukturních změn a deformačních mechanismů, které určují odolnost materiálu vůči poškození. Hlavní úsilí bylo zaměřeno na studium iniciace únavových trhlin a růstu krátkých trhlin, tedy dvě stádia, která hrají zásadní roli ve výsledné celkové délce únavového života materiálu v provozu. • Vnitřní deformační mechanismy byly korelovány s vývojem povrchového reliéfu, který je pozorován ve formě persistentních skluzových stop na povrchu. Bylo zjištěno, že vysoce planární charakter dislokačního skluzu způsobuje vysokou lokalizaci cyklické plastické deformace do persistentních skluzových pásů, což v důsledku vede k nukleaci “Stage I” trhlin, která je spojena s přítomností persistentních skluzových stop na povrchu ve všech studovaných vzorcích. Bylo zjištěno, že praskání dvojčatových hraníc je taktéž spojeno s přítomností persistentních skluzových stop podél povrchové stopy dvojčatové roviny. • Interkrystalická iniciace únavové trhliny byla pozorována pouze zřídka, a to za podmínek zatěžování amplitudami vysoké deformace. Bylo zjištěno že interkrystalická iniciace je spojena s přítomností persistentních skluzových stop na hranicích zrn. Hranice zrn praskají za podmínek externího tahového zatížení zejména z důvodu vysokého počtu nekompatibilit na hranicích zrn, které jsou způsobené tvarem persistentních skluzových stop. • Mechanismy růstu přirozených krátkých trhlin byly studovány na vzorcích vystavených nízkocyklove únava s nízkou i vysokou deformací. Role mikrostruktury byla analyzována pomocí experimentálních technik a diskutována. • Rychlosti šíření nejdelších trhlin byly měřeny na vzorcích s mělkým vrubem. Výsledky byly analyzovány použitím přístupů lomové mechaniky založených na amplitudě KI a J-integrálu stejně jako na amplitudě plastické deformace. Všechny přístupy byly diskutovány v souvislosti s Mansonovými-Coffinovými křivkami únavové životnosti. Jednoduchý mocninový zákon růstu krátkých trhlin založený na amplitudě plastické deformace ukazuje velice dobrou korelaci se zákonem únavové životnosti. • Byla studována role oxidace v podmínkách cyklického zatěžování za vysokých teplot. Bylo zjištěno, že křehké praskání zoxidovaných hranic zrn hraje hlavní roli v počátečních stádiích nukleace trhlin. Později po iniciaci se dráha růstu trhliny mění preferenčně na transkrystalickou. Dráha šíření trhlin je velmi podobná dráze zjištěné při cyklování za pokojové teploty.
|
|
|
Transmission of very slow electrons as a diagnostic tool
Frank, Luděk ; Nebesářová, Jana ; Vancová, Marie ; Paták, Aleš ; Mikmeková, Eliška ; Müllerová, Ilona
The penetration of electrons through solids is retarded by sequences of their interactions with the matter in which the electron changes its direction of motion and loses its energy. Inelastic collisions, the intensity of which reaches a maximum at around 50 electronvolts (eV) and drops steeply on both sides of this fuzzy threshold, are decisive for the penetration of electrons. Transmission microscopy (TEM or STEM) observes thin samples of tens to hundreds of nanometres in thickness by passing electrons of energies of tens to hundreds of kiloelectronvolts through them. The range below 50 eV has recently been utilized in the examination of surfaces with reflected electrons, where high image resolution is achieved thanks to the retardation of electrons close to the sample surface in the ´cathode lens´ . In this lens, the role of the cathode is played by the sample itself, biased to a high negative potential. This principle can also be utilized in the transmission mode with samples of a thickness at and below 10 nm. This method has recently been implemented and verified on graphene samples prepared by various methods. The results have made it possible to diagnose the continuity and quality of the graphene flakes. Furthermore, series of experiments have been performed involving the observation of ultrathin tissue sections with electrons decelerated to about 500 eV and less, where they provide an image contrast of the cell ultrastructure much higher than that provided by traditional microscopic modes.
|
|
|
High Temperature Deformation Mechanisms
Heczko, Milan ; Gröger,, Roman (referee) ; Spätig, Philipp (referee) ; Kruml, Tomáš (advisor)
Dvě pokročilé vysoce legované austenitické oceli s Fe-Ni-Cr matricí byly studovány za podmínek nízkocyklové únavy jak za pokojové tak vysoké teploty. Široká škála experimentálních a charakterizačních nástrojů byla použita ke studiu vzájemně souvisejících aspektů zahrnujících chemické složení slitin, mikrostrukturu, deformační mechanismy a celkovou odezvu materiálů na externě působící zatížení. Klíčové mechanismy a faktory definující mechanické vlastnosti a výkonnost v reálném provozu byly analyzovány a diskutovány v souvislosti s materiálovým designem. • Standardní únavové experimenty byly provedeny za pokojové teploty a teploty 700°C. Byly získány křivky cyklického zpevnění/změkčení, cyklické deformační křivky, Coffin-Manson a Wöhlerovy křivky. • Ke studiu změn mikrostrukturního stavu slitin v důsledku cyklického zatěžování za pokojové a zvýšené teploty byla použita široká škála technik charakterizace pomocí elektronové mikroskopie. • Únavové chování, pevnost a cyklická plastická odezva studovaných materiálů byla vysvětlena v souvislosti s mikrostrukturními změnami a mikrostrukturními aspekty deformačních mechanismů jak za pokojové tak za zvýšených teplot. • Bylo zjištěno, že Sanicro 25 vykazuje nejvyšší pevnostní charakteristiky ze všech materiálů stejné třídy. Výjimečné vlastnosti této slitiny jsou spojeny s populacemi dvou typů nanočástic, koherentními precipitáty bohatými na měď a nanočásticemi typu MX s charakteristikou disperzoidu. Tyto nanočástice mají klíčový vliv na pevnost a celkovou cyklickou odezvu. V důsledku interakcí s precipitáty způsobujících zachytávání je pohyb dislokací v Sanicro 25 významně zpomalen, což vede k potlačení normálních procesů zotavení obvykle vedoucích ke změně uspořádání dislokační struktury tak, aby byla celková vnitřní energie systému co nejnižší. Takové uspořádání je tvořeno například dislokačními buňkami. Jelikož jsou procesy zotavení potlačeny, dislokační struktura za vysokých teplot je charakteristická homogenní distribucí dislokací o vysoké hustotě s velkou mírou vzájemných interakcí. V kombinaci s dalšími mechanismy zpevnění jako jsou precipitáty a substituční prvky v tuhém roztoku, tyto deformační mechanismy vedou k významnému zvýšení cyklické pevnosti za vysokých teplot.
|
|
|
STEM modes in SEM
Konvalina, Ivo ; Paták, Aleš ; Mikmeková, Eliška ; Mika, Filip ; Müllerová, Ilona
The segmented semiconductor STEM detector in the Magellan 400 FEG SEM microscope\n(https://www.fei.com/) is used to detect transmitted electrons (TEs) and allows observing\nsamples in four imaging modes. Two modes of objective lens, namely high resolution (HR)\nand ultra-high resolution (UHR), differ by their resolution and by the presence or absence of\na magnetic field around the sample. If the beam deceleration (BD) mode is chosen, then\nan electrostatic field around the sample is added and two further microscope modes HR + BD\nand UHR + BD, become available. Trajectories of TEs are studied with regard to their angular\nand energy distribution in each mode in this work.\n
|
|
| |
guest ::
