|
|
Optimalizace optických a transportních vlastností hydrogelů na bázi PVA
Zahrádka, Jan ; Kalina, Michal (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Hlavním cílem této bakalářské práce je navrhnout a optimalizovat vhodnou metodu přípravy transparentních, fyzikálně síťovaných hydrogelů s manipulovatelnými transportními vlastnostmi. Jako modelový gelotvorný materiál byl zvolen polyvinylalkohol (PVA) síťovaný metodou cyklického mražení a rozmražování. Z původně navržených tří mechanismů ovlivnění optických vlastností takto připravených PVA gelů byl na základě pilotních skríningových experimentů pro hlubší navazující analýzu vybrán vliv rychlosti mražení. Mechanické vlastnosti připravených hydrogelů byly analyzovány prostřednictvím reologie metodou amplitudového (strain sweep) testu. Vnitřní struktura byla vizualizována pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM). Optimalizovaná technika přípravy transparentních PVA gelů byla následně využita pro přípravu gelů s interpenetrovanou polyelektrolytovou komponentou (poly(styren sulfonát)). Metodou difúzního páru s metylenovou modří jako difúzní sondou bylo poté experimentálně ověřeno, že hybridní hydrogelová síť disponuje modifikovanými transportními vlastnostmi.
|
|
|
Experimentální studium tření umělých kloubních chrupavek
Kulíšek, Vlastimil ; Ranuša, Matúš (oponent) ; Rebenda, David (vedoucí práce)
K náhradě poškozené kloubní chrupavky se používá mnoho konvenčních materiálů, které začínají být nahrazovány inovativními biomimetickými materiály, které kopírují vlastnosti kloubní chrupavky. Jedněmi z těchto materiálů jsou polyvinylalkoholové (PVA) hydrogely zesítěné metodou freeze-thawing a cast-drying. Tyto hydrogely se blíží vlastnostem chrupavky. Za účelem objasnění vlivu kinematických a zátěžných podmínek na tření hydrogelů byly zvoleny tři stupně kluzné rychlosti a zatížení a jednotného maziva-PBS. Součinitel tření FT hydrogelu klesal s rostoucím zatížením. Závislost rychlosti nevykazovala jednotný trend a odpovídala adsorpčně-odpudivému modelu pro PVA gely. Součinitel tření CD hydrogelu rostl s rostoucí kluznou rychlostí dle adsorpčně-odpudivého modelu pro PVA gely. Zvýšení zatížení pří nízkých rychlostech CD hydrogelu vyvolalo mírné snížení součinitele tření. Při nejvyšší rychlosti existovalo optimální zatížení, při kterém bylo dosaženo nízkého součinitele tření. CD hydrogel vykazoval několikanásobně nižší součinitel tření než chrupavka. FT hydrogel dosáhl nižšího součinitele tření než chrupavka pouze při 5 N a 10 mm s-1. Tato práce přispívá pochopení tribologických vlastností PVA hydrogelů.
|
|
|
Optimalizace přípravy biodegradovatelných obalů na bázi škrobu a jejich charakterizace pro adaptaci na výrobní technologie
Krahulová, Veronika ; Ondreáš, František (oponent) ; Lepcio, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou přípravy biodegradovatelných obalů na bázi škrobu. Cílem práce je optimalizovat přípravu a ověřit jejich charakterizaci pro adaptaci a výrobní technologie. Fólie byly tvořeny škrobem, polyvinylalkoholem a glycerolem. Byly testovány 4 druhy škrobů, 3 druhy PVA a různé poměry přidaného glycerolu. Škrobové fólie byly připravovány litím, kdy za účelem termoplastifikace škrobu nebyla využita destilovaná voda, ale pouze glycerol pro snížení energetických nákladů na přípravu. U takto připravených filmů byly testovány mechanické vlastnosti. Experimentálně zjištěné hodnoty prodloužení při přetržení a pevnosti v tahu u fólie tvořené pšeničným škrobem byly porovnány se semiempirickým modelem. Ukázalo se, že příprava termoplastifikace škrobu glycerolem vede k značnému navýšení prodloužení při přetržení, ale zároveň ke znatelnému poklesu pevnosti v tahu oproti přípravě z roztoku. Byly zkoumány i reologické vlastnosti připravených fólií. Infračervená spektroskopie (FTIR), termogravimetrická analýza (TGA) a diferenciální skenovací kalorimetrie (DSC) byly využity ke studiu struktury fólií.
|
|
|
Preparation of chitin film
Debnáriková, Michaela ; Abdelrahman, Rasha (oponent) ; Abdellatif, Abdelmohsan (vedoucí práce)
The bachelor thesis deals with the extraction, purification, dissolution and preparation of film based on chitin/ polyvinyl alcohol (PVA). The pure chitin was fully characterized by different techniques like potentiometric titration, FT-IR, TGA, XRD, SEM and solid NMR. The solubility, purity of extracted chitin was investigated and evaluated by measuring the protein percent, rheology, and time need for dissolution. The chitin/PVA films were prepared using different ratio between chitin and PVA solution and film was prepared by casting method. The surface morphology, rheological and mechanical properties of the film were measured and evaluated.
|
|
|
In vitro testování buněčných nosičů na bázi nanovláken pro léčbu vitiliga
Kodedová, Barbora ; Amler, Evžen (vedoucí práce) ; Kuželová Košťáková, Eva (oponent)
Vitiligo je kožní onemocnění s prevalencí 2 % v celosvětové populaci. Je charakteristické sníženou aktivitou či ztrátou melanocytů v epidermis, vedoucí k depigmentaci v kůži a ve vlasech. Zásadně ovlivňuje psychiku, sociální vztahy pacientů a snižuje schopnost obrany organismu proti UV záření. Jednou z metod léčby je autologní transplantace melanocytů, nebo suspenze melanocytů s keratinocyty. Použití biokompatibilní membrány umožňující kultivaci těchto buněk s jejich následnou transplantací na depigmentované léze by mohlo zvýšit úspěšnost a zefektivnit tuto formu léčby. Cílem této práce proto bylo vytvořit biokompatibilní membránu z nanovlákenných vrstev polyvinylalkoholu (PVA), která by mohla sloužit jako nosič pro buněčné transplantáty v terapii vitiliga. Nosiče z PVA byly připraveny elektrostatickým zvlákňováním z hladiny a následně modifikovány studeným metanovým (CH4) plazmatem pro snížení jejich hydrofilnosti. Vzorky modifikovaných nanovlákenných nosičů byly podrobeny analýze fyzikálně-chemických vlastností (vizualizace morfologie vláken pomocí SEM, XPS analýza, smáčivost a Zeta potenciál povrchu). Následně byla sledována adheze, proliferace a metabolická aktivita myších linií melanocytů (Melan-a) a keratinocytů (XB2) pomocí testování in vitro. Z výsledků vyplývá, že krátkodobá modifikace CH4...
|
|
|
Reologické chování roztoků polymeru vhodných pro elektrostatické zvlákňování
Divínová, Nikol ; Voráč,, Zbyněk (oponent) ; Chamradová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá přípravou a charakterizací vodných roztoků polyvinylalkoholu (PVA) vhodných pro elektrostatické zvlákňování. V teoretické části je popsána metoda elektrostatického zvlákňování, včetně parametrů ovlivňujících tento proces. Literární rešerže rovněž obsahuje kapitolu reologie, která se obecně zabývá reologickými vlastnostmi polymerů a zejména pak PVA. V experimentální části je popsána příprava a reologická studie vodných PVA roztoků, které byly následně zvlákněny. Pomocí zobrazovací techniky skenovací elektronové mikroskopie (SEM) byla studována morfologie připravených PVA nanovlákenných vrstev. Sledován je vliv molekulové hmotnosti, použitého rozpouštědla, koncentrace, reologických vlastností, elektrické vodivosti a povrchového napětí roztoků na zvláknitelnost, průměr a morfologii vzniklých vláken.
|
|
|
Mechanická aktivace chemických reakcí na fázových rozhraních MDF kompozitu
Matoušek, David ; Másilko, Jiří (oponent) ; Šoukal, František (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá studiem mechanické aktivace chemických reakcí na fázovém rozhraní MDF kompozitů. MDF kompozity jsou perspektivním kompozitním materiálem na bazi polymer-cement. Vynikají zejména z hlediska pevností v tahu za ohybu. Za vysokými pevnostmi stojí vazebné interakce mezi polymerem a cementem, které vznikají v důsledku mechanické aktivace surovinové směsi ve fázi výroby. Práce se zaměřuje na umělé vytvoření fázového rozhraní cement-polymer prostřednictvím styku ploch dvou vylisovaných tablet (polyvinylalkoholové a monokalcium aluminátové) a jeho aktivaci pomocí speciálně zkonstruovaného přístroje, který dosahuje dobré planparalelnosti aktivačních ploch a definovatelnost aktivačních podmínek (smyková rychlost, tlak). Po provedení experimentů mechanické aktivace za rozdílných podmínek jsou fázová rozhraní analyzována pomocí SEM, EDS, XPS a FT-IR.
|
|
|
The Synthesis and Characterisation of Biocomposite Materials for Potential Application in Medicine
Balgová, Zuzana ; Plešingerová,, Beatrice (oponent) ; Bakoš, Dušan (oponent) ; Palou, Martin (vedoucí práce)
The work is focused on the synthesis and the study of biocomposite materials for potential medical application. The theoretical part is a literature overview focused on different types of biomaterials especially on poly(vinyl alcohol) - hydroxyapatite (PVA/HA) composites. A set of polyvinyl alcohol (PVA) membranes with various weight percent - 0%, 10%, 20%, 30%, 40% and 50% of hydroxyapatite (HA) were prepared. Hydroxyapatite was prepared by precipitation procedure using starting materials of diammonium hydrogen phosphate and calcium nitrate tetrahydrate in water alkaline environment and then mixed with solution of poly(vinyl alcohol), which was prepared by dissolving it in water at 85°C. The different mixtures were casted in a mould and evaporated for 7 days at temperature 30 °C to obtain 0,5 mm thin membranes. The ATR-FTIR spectroscopy was used to identify the different functional groups in composite membranes, XRD testing was carried out to identify crystallized hydroxyapatite. The tensile testing and TGA measurement were realised to find the effect of HA amount on the mechanical properties and thermal stability of the membranes. The in vitro bioactivity tests in Simulated Blood Fluid (SBF) were performed for 2 hours, 7 and 28 days. SEM was used to characterise surface microstructure of biocomposite membranes before and after immersion in SBF. The surface of the tested membranes were analysed to investigate the formation of apatite, the characteristic of bioactivity. It was observed a formation of clusters within membranes with increasing amount of HA particles due to hydrogen bond and also the agglomeration and crystal growth of HA particles during drying of membranes. The bioactivity was found increasing with time immersion of biocomposite materials.
|
|
|
Polymer-cementové kompozity se zvýšenou žáruvzdorností
Ryšková, Martina ; Opravil, Tomáš (oponent) ; Šoukal, František (vedoucí práce)
Obsahem diplomové práce je příprava macro-defect-free (MDF) kompozitů založených na bázi kalcium-aluminátového cementu a organického polymeru polyvinylalkoholu. Pozornost zaměřena především na optimalizaci dávkování, stupeň hydrolýzy a molekulovou hmotnost polymeru s ohledem na žárovzdornost materiálu. Tepelnou degradací polyvinylalkoholu dochází ke změnám ve struktuře MDF kompozitu. Studium bylo zaměřeno zejména na charakteristiku dávkování polyvinylalkoholu spojenou s výslednými mechanickými vlastnostmi materiálu. V průběhu práce byly sledovány změny mechanických vlastností u vzorků, které byly vytvrzeny při 60°C a následně vypálených při 180 °C, 600 °C, 1000 °C a 1400 °C. Byla provedena zkouška v tahu za ohybu, žárová mikroskopie, TGA-DTA-EGA a SEM analýza.
|
|
|
MDF composites AC-PVAl with increased moisture resistance
Repka, Martin ; Brandštetr, Jiří (oponent) ; Šoukal, František (vedoucí práce)
Polymer-impregnated cement materials represent an interesting and promising alternative to conventional Portland cement pastes. Macrodefect-free (MDF) composites correspond to the well-known group of these materials, consisting of inorganic binder and organic polymer. Despite the identification of many potential applications and unusual mechanical properties, MDF cements have certain limitations and particularly loss of strength on exposure to moisture or humidity. One option to increase the moisture resistance is “in situ” reticulation of polymer. This work contains results of initial sample series of MDF composites based on alumina cement and polyvinyl alcohol with three types of organo-titanate cross-linking agents (Tyzors). Effect of MDF composites modification was evaluated by testing of flexural strength of materials in various humidity conditions.
|
host ::
RSS.